汽车钢板弹簧的基本特性
钢板弹簧的主要功能是作为汽车悬架系统的弹性元件,此外多片弹簧的片间摩擦又起作系统的阻尼作用,多数钢板弹簧通过卷耳和支座兼有导向作用。
但就其基本的受力情况及结构特点,钢板弹簧具有以下两个基本特征:
1、无论钢板弹簧以什么形式装在汽车上,它都是以梁的方式在工作,也就是说它的主要受力方向垂直于钢板弹簧长度。同时,由于受变形相对其长度很小,因此可以利用材料力学中有关小挠度梁的理论,即线性原理来进行分析计算。
2、钢板弹簧装在汽车上所承受的弯矩,基本上是单向载荷,因而其弯曲应力也是单向应力。
汽车板簧的材料选择
1、20Cr
该钢是我国目前产量较大的几个合金结构钢之一,用途广泛。硬度较高。且此钢比相同含碳量的碳素钢具有较好的淬透性、强度和韧度。为了提高该模具钢的耐磨性,常进行渗碳处理(注意:渗碳时钢的晶粒有长大倾向),然后进行淬火和低温回火,从而保证模具表面具有很高硬度、高耐磨性而心部具有很好的韧度。常用于制造截面小于30mm的、形状简单的、转速较高的渗碳件或氰化件,如活塞销、小轴等;也可以用于调制钢零件。
2、40CrNiMn
高淬透性的调质钢,有高的强度、韧度和良好的淬透性和抗过热的稳定性,但白点敏感性高,有回火脆性。焊接性较差,焊前需经高温预热,焊后需消除应力,经调质后使用。应用:一般制作强度高、塑性好的重要零部件,氮化处理后制作特殊性能要求的重要零件,如轴类、齿轮、紧固件等;在低温回火或等温回火后可作**高强度钢使用。
3、60Si2Mn
由于硅含量高,其强度和弹性极限均比55Si2Mn高抗回火稳定性好,淬透性不高,易脱碳和石墨化。主要用作汽车拖拉机上的板弹簧、螺旋弹簧等。也用于制造承受交变载荷及高应力下工作的重要弹簧、抗磨损簧等。
4、65Mn
钢中加入锰为0.8%~1.2%,使淬透性和综合性能有所提高,脱碳倾向减小,但有过热倾向及回火脆性,易出现淬火裂纹。且锰钢价格便宜,资源丰富。应用:可用于普通模具弹簧;冷冲模具凸模;弹簧环、汽门簧。 通过以上比较,我们发现60Si2Mn淬透性号、弹性极限、屈强比和疲劳极限均较高,能符合汽车板簧的性能要求。