鋼板彈簧是汽車懸架中應用很廣泛的一種結構形式。它是有若干片等寬度但不等長的合金彈組合而成?的一根近似等強度的彈性梁。汽車板簧除了有常見的等厚多片彈簧之外,還有少片變截面彈簧,以及主片為鋼板彈簧、其余為符合材料的汽車板簧。鋼板彈簧的主要特點是結構簡單、可靠。但由于汽車板簧剛度不宜設計得很低,加之片間有摩擦阻力,汽車平順性相對較差。另外,在制動或驅動力矩作用下,容易引起車橋轉矩震動。為了減少彈間摩擦,以消除震動噪聲,在彈間加入塑料減摩墊片。為了控制車橋的扭轉震動,有時把減震器布置在車橋前、后側,或采用非對稱彈簧。
由于鋼板彈簧類產品并非終產品,是隸屬于其它產品中的零部件,它對主機廠的依賴性很大。過去基本上是主機廠負責鋼板彈簧設計,鋼板彈簧企業(yè)按圖加工,而現在一些主機廠則需要零部件廠家共同參與產品的設計和開發(fā),但總體上新產品開發(fā)速度較慢,缺少系統管理及理論上的支持。 國內對新產品、新工藝的開發(fā)十分滯后,如空氣懸架彈簧等;在生產裝備方面,國外已普遍采用自動在線檢測手段、檢測結果數據的顯化、自動進行數理統計、自動反饋調整功能、壓力自動分選等控制手段;對鋼板彈簧的尺寸, 如高度、外徑、圈數、 負荷及探傷等實施100%自動檢測,這樣既提高了生產效率,減少了廢品率和返工率,也使產品質量的可靠性和穩(wěn)定性得到了保證。而國內對空氣懸架彈簧產品現正處于試驗階段。
為克服上述的缺點,在汽車鋼板彈簧的懸架設計時往往采取某些措施,使系統呈現一定的非線性彈性特征,對于獨立懸架,可以靠合理選擇導向桿系的運動關系,使線性的彈性元件在車輪接地點上轉化為非線性的懸架彈性特性。此外,還可以用組合的方法構成復試彈簧,或加裝橡膠副簧及限位塊,以及其他的措施,使彈性元件本身呈現一定的非線性特性。從理論上將,只要是為幅振動,就可以用次切距來計算自振幅率。這樣,為保證載荷變化時自振頻率保持不變,可以導出“等頻”的彈性特征。