板簧

板簧是一种简单形式的弹簧，常用于轮式车辆的悬架。最初称为叠层弹簧或马车弹簧，有时也称为半椭圆弹簧、椭圆弹簧或推车弹簧，是最古老的弹簧形式之一，于17世纪中叶出现在法国的马车上，形式为两部分的弯头弹簧（如里斯本的示例），并从那里迁移到英国和德国。板簧采用矩形横截面的细长弧形弹簧钢的形式。在最常见的配置中，圆弧的中心为车轴提供位置，而在任一端形成的环用于连接到车辆底盘。对于非常重的车辆，板簧可以由几片叠放在彼此顶部的几层叶片制成，通常叶片逐渐变短。板簧可以起到定位和一定程度的阻尼以及弹簧功能。虽然中间层摩擦提供了阻尼作用，但它没有得到很好的控制，并导致悬架运动产生粘滞。出于这个原因，一些制造商使用了单片弹簧。板簧可以在两端直接连接到框架上，也可以直接连接在一端，通常是前面，另一端通过卸扣连接，短摆臂。卸扣承担了板簧在压缩时伸长的趋势，从而使弹性更柔软。卸扣为板簧提供了一定程度的灵活性，使其在承受重载时不会失效。一些弹簧终止于凹形端，称为勺形端（现在很少使用），用于承载旋转部件。在许多1990年代末和2000年代初的卡车中，板簧连接到HinkleBeam球形接头。板簧在汽车中得到了现代发展。2016款沃尔沃XC90采用高科技复合材料制成的横向钢板弹簧，该解决方案类似于C7雪佛兰克尔维特。这意味着一个直板簧，它紧紧地固定在底盘上，弹簧的末端用螺栓固定在车轮悬架上，以使弹簧在每个车轮上独立工作。这意味着悬架比传统装置更小、更平坦、更轻。

有各种各样的板簧，通常使用椭圆这个词。1804年由英国发明家ObadiahElliott获得专利的椭圆或全椭圆板簧指的是在其尖端连接的两个圆弧。这在上弧的顶部中心连接到框架，底部中心连接到活动悬架组件，例如实心前轴。这种设计通常需要额外的悬架组件，例如拖臂，但对于Hotchkiss驱动器中使用的半椭圆板簧则不需要。这采用了较低的弧线，因此得名。四分之一椭圆形弹簧通常将最厚的叶片堆叠部分插入短梯架侧片的后端，自由端连接到差速器上，就像1920年代的奥斯汀七号一样。作为非椭圆板簧的一个例子，福特T型车的差速器上有多个板簧，这些板簧呈轭形弯曲。作为阻尼器（减震器）的替代品，一些制造商在金属叶片之间铺设了非金属板，例如木材。Elliot的发明彻底改变了马车的设计和构造，不再需要沉重的栖木，使在崎岖道路上的运输更快、更容易、更便宜。板簧在汽车上非常普遍，直到1970年代欧洲和日本以及1970年代后期在美国转向前轮驱动时，更复杂的悬架设计让汽车制造商使用螺旋弹簧代替。如今，板簧仍用于重型商用车辆，例如货车和卡车、SUV和铁路车厢。对于重型车辆，它们具有将负载更广泛地分布在车辆底盘上的优势，而螺旋弹簧将其转移到一个点。与螺旋弹簧不同，板簧还位于后轴，无需纵臂和Panhard杆，从而在简单的活动轴后悬架中节省成本和重量。片簧相对于螺旋弹簧的另一个优点是片簧的端部可以沿着确定的路径被引导。更现代的实现是抛物线板簧。这种设计的特点是较少的叶子，其厚度从中心到末端按照抛物线变化。这种设计的目的是减少叶片间的摩擦，因此叶片之间仅在端部和连接轴的中心处接触。垫片可防止其他点的接触。除了减轻重量之外，抛物线弹簧的主要优点是其更大的灵活性，这转化为改进的乘坐质量，接近螺旋弹簧；权衡是降低了承载能力。它们广泛用于公共汽车以提高舒适度。英国GKN公司和雪佛兰以及Corvette等公司的进一步发展是转向复合塑料板簧。尽管如此，通常，当用于汽车悬架时，叶片既支撑轴又定位/部分定位轴。这可能会导致处理问题（例如车轴跑偏），因为弹簧的柔性特性使得难以精确控制车轴的非簧载质量。一些悬架设计使用瓦特连杆（或潘哈德杆）和半径臂来定位车轴，并且没有这个缺点。这样的设计可以使用较软的弹簧，从而获得更好的乘坐体验。示例包括Austin-Healey3000s和Fiat128s的各种后悬架。

板簧的两端形成为孔眼或孔眼，紧固件通过孔眼将两端连接到车辆的框架或车身。一只眼睛通常是平移固定的，但允许随着弹簧的运动而枢转，而另一只眼睛固定在一个铰链机构上，该铰链机构允许该端枢转并进行有限的平移运动。轴通常通过U形螺栓固定在弹簧的中间。板簧用作将轴保持在适当位置的连杆机构，因此不需要单独的连杆机构。结果是一个简单而强大的悬架。叶片间的摩擦抑制了弹簧的运动并减少了回弹，在减震器被广泛采用之前，这与螺旋弹簧相比是一个非常显着的优势。因为轴由板簧固定在适当的位置，所以不适合使用软弹簧——即弹簧常数低的弹簧。随之而来的刚度，除了叶片间的摩擦外，使这种类型的悬架对骑手来说不是特别舒适。

多片簧的制作方法如下

• 前热处理工艺：
• 剪切
• 锥度轧制
• 修整
• 端切压合
• 二次翘曲
• 围巾和翻白眼
• 咬合
• C'SKG冲孔
• 中心钻孔。
• 热处理工艺：
• 加热硬化
• 起拱
• 淬火
• 回火
• 后热处理工艺：
• 整改
• 侧弯去除
• 衬套
• 铰孔
• 夹铆
• 组装和表面处理：
• 喷丸强化
• 绘画
• 组装
• 抓挠
• 标记和包装

• 硬化加热：任何可以被硬拉或轧制到相当高的强度并保持足够的延展性以形成的金属或合金，可用于弹簧，或任何可以在之前热处理到高强度和良好延展性的合金，或成型后使用。对于特殊的弹簧特性，例如良好的疲劳寿命、非磁性特性、耐腐蚀、高温和漂移，需要特殊考虑。叶片在燃油硬化炉中加热到临界温度。通常温度保持在850℃和950℃之间。
• 起拱：顶叶被称为主叶。该孔眼用于将弹簧与另一个机器构件连接。弹簧从中心线穿过眼睛的弯曲量称为外倾角。提供的外倾角使得即使在xxx负载下，偏转的弹簧也不应该接触到它所连接的机器部件。图中所示的外倾角称为正外倾角。中央夹具需要固定弹簧的叶片。用于此操作的机器是液压机。使用压力机将叶子弯曲到所需的半径。使用弧度规测试所有叶片的所需半径。
• 淬火：热弯叶放在托盘中，油浴淬火，得到马氏体组织。马氏体是钢晶体结构中最硬的形式。马氏体是通过快速冷却在碳钢中形成的，快速冷却是奥氏体形式的铁淬火。使用的机器是传送式淬火油浴。淬火油的着火点在200℃左右，油温不超过80℃。淬火后板簧的结构变得非常坚硬，不需要这种性能。但是这个过程需要在弯曲后将叶子设置为正确的半径。去除硬度回火完成。
• 回火：回火是一种热处理工艺，用于增加韧性。将淬火的叶子重新加热以将硬度降至所需水平。该工艺采用电加热恒温炉。使用布氏硬度测试发现叶子的硬度。这个过程也是为了缓解压力。机器内部温度保持在540至680℃之间。回火过程包括将叶子加热到低于其再结晶温度，然后用水或空气冷却它们。

因为板簧是由比较优质的钢材制成的，所以它们是铁匠们最喜欢的材料。在印度、尼泊尔、孟加拉国、菲律宾、缅甸和巴基斯坦等国家，传统的铁匠仍然大量生产该国的工具，报废汽车的钢板弹簧经常被用来制作刀具、kukris和其他工具。它们也常被业余铁匠和爱好者铁匠使用。

板簧还取代了一些蹦床（称为软边蹦床）中的传统螺旋弹簧，从而提高了用户的安全性并降低了脑震荡的风险。板簧作为“腿”围绕框架隔开，从基础框架分支以悬挂跳跃垫，提供灵活性和弹性。

汽车离合器中常见的隔膜是一种板簧。