板彈簧

板彈簧（Leaf spring），簡稱板簧， 由不少於1片的彈簧鋼疊加組合而成的板狀彈簧。

板彈簧通常用於輪式車輛懸架， 最初稱為層壓或托架彈簧，有時稱為半橢圓彈簧或手推車彈簧，它是最古老的彈簧形式之一，可以追溯到中世紀。

基本介紹

• 中文名：板彈簧
• 外文名：Leaf spring
• 簡稱：板簧
• 形狀：板狀

簡介

板彈簧為截面是長方形的長圓弧形彈簧鋼。在最常見的配置中，弧的中心提供了軸的位置，而在任一端形成的環附接到車輛底盤。對於非常重的車輛，可以由多個層疊在一起的多個葉片製成板彈簧，通常具有逐漸變短的葉片。板彈簧可用於定位和一定程度的阻尼以及彈簧功能。雖然夾層摩擦提供了阻尼作用，但其控制不佳，並導致懸架運動中的靜摩擦力。為此，一些製造商已經開始使用單片彈簧。

板彈簧

板彈簧可以直接連線在兩端的框架上，或直接連線在一端，通常是前端，另一端通過鉤環，短擺臂連線。鬆緊帶來了壓縮時葉片伸長的趨勢，從而使彈性更柔軟。一些彈簧終止於凹入端，稱為勺子端（很少使用），用於承載旋轉構件。

原理

當板彈簧安裝在汽車懸架中，所承受的垂直載荷為正向時，各彈簧片都受力變形，有向上拱彎的趨勢。這時，車橋和車架便相互靠近。當車橋與車架互相遠離時，板彈簧所受的正向垂直載荷和變形便逐漸減小，有時甚至會反向。

板彈簧

主片卷耳受力嚴重，是薄弱處，為改善主片卷耳的受力情況，常將第二片末端也彎成卷耳，包在主片卷耳的外面，稱為包耳。為了使得在彈性變形時各片有相對滑動的可能，在主片卷耳與第二片包耳之間留有較大的空隙。有些懸架中的板彈簧兩端不做成卷耳，而採用其他的支撐連線方式，如橡膠支撐墊。

扁平長方形的鋼板呈彎曲形，以數片疊成的底盤用彈簧，一端以梢子安裝在吊架上，另一端使用吊耳連線到大樑上，使彈簧能伸縮，適用於中大型的貨卡車上。

汽車板彈簧是十分重要的。大家知道板彈簧是由許多具有彈性、寬厚一致，而且長短不一的鋼片所組成的。其作用是把車架與車橋用懸掛的形式連線在一起，裸露在車架與車橋之間，承受車輪對車架的載荷衝擊，消減車身的劇烈振動，保持車輛行駛的平穩性和對不同路況的適應性。
板彈簧在承受載荷衝擊時形成伸展運動，鋼片與鋼片之間產生強烈摩擦，也就是產生擠壓拉伸現象，兩個摩擦表面又產生兩個不同方向的運動摩擦力，造成板彈簧溫度升度，出現表面拉傷，呈現出細小的烈紋，在載荷衝擊頻率增大的同時，伸展運動所產生的摩擦運動力也在增大，在應力集中點達到疲勞極限就會造成單片或整垛斷裂。
根據運動力學的原理試驗證明：一個做壓伸運動的鋼件，在運動頻率增大時鋼件的溫度升高，強度下降，在應力集中點出現烈紋並逐漸擴大和加深，到了疲勞極限就會損壞。板彈簧也同樣如此，只是它具有較高的彈性，比一般鋼件耐久。板彈簧斷裂除了其它原因之外，主要的原因就是潤滑不良而造成的，應該引起駕駛員和技術管理人員的重視，及時做好板彈簧的潤滑工作。以便減少摩擦分散應力，防止鋼片表面拉傷；減少灰塵、泥土及水的侵入，防止鏽蝕；還有散熱降溫，防止彈性強度下降。
一般的潤滑方法是：新車磨合期結束就應該進行，夏冬兩季在用車時進行。潤滑作業時首先把板彈簧拆下來，打開中間穿心螺栓，使鋼片散開，然後在鋼片兩面均勻地塗抹鋰基潤滑脂或石墨潤滑脂，裝復後兩個摩擦表面之間形成油膜（完成一組板彈簧潤滑作業只需更換一片斷片的時間）。

優缺點

板彈簧的優點是結構簡單，工作可靠，成本低廉，維修方便。它既是懸架的彈性元件，又是懸架的導向裝置。它的一端與車架鉸接，可以傳遞各種力和力矩，並決定車輪的跳動軌跡。同時，它本身也有一定的摩擦減震作用。一舉三得，所以廣泛用於非獨立懸架上。

板彈簧的缺點是只能用於非獨立懸架，重量較重，剛度大，舒適性差，縱向尺寸較長，不利於縮短汽車的前懸和後懸，與車架連線處的鋼板彈簧銷容易磨損等。

儘管缺點不少，但板彈簧仍在各種汽車上大量使用。為了改進板彈簧的性能，減輕重量，提高壽命，出現了變截面板彈簧、單片彈簧等。

分類

板彈簧按外形分類：

（1）橢圓形板彈簧；

（2）半橢圓形板彈簧；

（3）四分之一橢圓形板彈簧；

（4）片彈簧。

橢圓形板彈簧、半橢圓形板彈簧及四分之一橢圓形板彈簧均為組合型式的板彈簧，依靠板與板之間的摩擦力而具有較高的緩衝和減振性能，廣泛套用於汽車、拖拉機和鐵道車輛的懸架系統； 片彈簧為單片彈簧鋼，多用於機械設備和儀器儀表中壓緊工作部件。

材質

彈簧片可以選用磷青銅、錫青銅、65mn、55Si2Mn、60Si2MnA、55SiMnVB、55SiMnMoV、60CrMn、60CrMnB、301、316等。

其他用途

（1）對於鐵匠

因為板彈簧是由較高質量的鋼製成的，所以它們是鐵匠最喜歡的材料。 在尼泊爾，孟加拉國，菲律賓和巴基斯坦等傳統鐵匠仍然生產了大量工具的國家，廢舊車的板彈簧經常用於製作刀具等工具。

（2）用於蹦床中

板彈簧也取代了一些蹦床（稱為軟邊蹦床）中的傳統螺旋彈簧，這提高了用戶的安全性並降低了腦震盪的風險。 板彈簧圍繞框架間隔開“腿”，從基架分支以懸掛跳躍墊，從而提供彈性。

（3）用於離合器中

汽車離合器中常見的“隔膜”是一種板彈簧。

相關標準

（1）YB/T5310-2006彈簧用不鏽鋼冷軋鋼帶，YBT 5063-2007 熱處理彈簧鋼帶；

（2）GB/T 19844-2005 鋼板彈簧， GB/T 1222-2007 彈簧鋼。