设计指南（弹簧、稳定杆）不管悬架的类型如何演变，从结构功能而言，它都是有弹性元件、减振装置和导向机构三部分组成。
一 弹性元件弹性元件主要作用是传递车轮或车桥与车架或车身之间的垂直载荷，并依靠其变形来吸收能量，达到缓冲的目的。
在现用的弹性元件中主要有三种；（1）钢板弹簧，（2）扭杆弹簧，（3）螺旋弹簧。
钢板弹簧设计板弹簧具有结构简单，制造、维修方便；除作为弹性元件外，还兼起导向和传递侧向、纵向力和力矩的作用；在车架或车身上两点支承，受力合理；可实现变刚度，应用广泛。
(一) 钢板弹簧布置方案1.1钢板弹簧在整车上布置(1) 横置；这种布置方式必须设置附加的导向传力装置，使结构复杂，质量加大，只在少数轻、微车上应用。
(2) 纵置；这种布置方式的钢板弹簧能传递各种力和力矩，结构简单，在汽车上得到广泛应用。
1.2 纵置钢板弹簧布置(1) 对称式；钢板弹簧中部在车轴（车桥）上的固定中心至钢板弹簧两端卷耳中心之间的距离相等，多数汽车上采用对称式钢板弹簧。
(2) 非对称式；由于整车布置原因，或者钢板弹簧在汽车上的安装位置不动，又要改变轴距或通过变化轴荷分配的目的时，采用非对称式钢板弹簧。
(二)钢板弹簧主要参数确定初始条件：1G ~满载静止时汽车前轴（桥）负荷2G ~满载静止时汽车后轴（桥）负荷1U G ~前簧下部分荷重2U G ~后簧下部分荷重1W F =(G 1-G 1U )/2 ~前单个钢板弹簧载荷2W F =(G 2-G 2U )/2 ~后单个钢板弹簧载荷c f ～悬架的静挠度；d f －悬架的动挠度1L ～汽车轴距；1、 满载弧高a f满载弧高指钢板弹簧装在车轴（车桥）上，汽车满载时钢板弹簧主片上表面与两端（不包括卷耳孔半径）连线间的最大高度差。
a f 用来保证汽车具有给定的高度。
当a f =0时，钢板弹簧在对称位置上工作。
为在车架高度已确定时得到足够的动挠度，常取a f = 10～20mm 。
2、 钢板弹簧长度L 的确定L —指弹簧伸直后两卷耳中心间的距离（1）钢板弹簧长度对整车影响当L 增加时：能显著降低弹簧应力，提高使用寿命；降低弹簧刚度，改善汽车平顺性；在垂直刚度C 给定的条件下，明显增加钢板弹簧纵向角刚度；减少车轮扭转力矩所引起的弹簧变形；原则上在总布置可能的条件下，尽可能将钢板弹簧取长些。
（2）钢板弹簧长度确定钢板弹簧一般跟据经验确定；轿车： L =(0.40～0.55)轴距货车前悬架： L =(0.26～0.35)轴距后悬架： L =(0.35～0.45)轴距3、断面尺寸及片数确定（1）宽度b 的确定有关钢板弹簧的刚度、强度等，可按等截面简支梁的计算公式计算，但需引入挠度增大系数δ加以修正。
因此，可根据修正后的简支梁公式计算钢板弹簧所需的总惯性矩J 0。
对称式钢板弹簧0J ＝[（L-ks ）3c δ]/48E (1)s -U 形螺栓中心距；k -U 形螺栓加紧后无效长度系数（刚性加紧，k=0.5，挠性加紧,k=0）; c -钢板弹簧垂直刚度（N/mm ）,c=F W /f c ;δ-挠度增大系数（先确定与主片等长的重叠片数1n ,再估计一个总片数0n ,求得η＝n 1/n 0,然后用δ＝1.5/[1.04（1＋0.5η）]初定δ；E －材料的弹性模量；钢板弹簧总截面系数W 0用下式计算W 0≥[F W (L-ks )]/4[w σ] (2)对于55SiMnVB 或60SiMn 等材料，表面经喷丸处理后，推荐[σw ]在下列范围内选取： 前弹簧和平衡悬架弹簧为350～450N/mm 2；后主簧为450～550 N/mm 2；后副簧为220～250 N/mm 2；将式（2）代如下式计算钢板弹簧平均厚度h p p h =2J 0/W 0=cW Ef ks L 6][)(2σδ- (3) 根据p h 确定钢板弹簧片宽b ，推荐b/h p 在6～10范围内选取。
（2）钢板弹簧片厚h 确定矩形断面等厚钢板弹簧的总惯性矩：0J =3nbh /12 (4)n -钢板弹簧片数；由上式可知钢板弹簧的片厚、片宽和片数对0J 均有影响，并影响钢板弹簧的垂直刚度c ,影响汽车的平顺性变化。
其中片厚h 对之影响最大，增大片厚可以减小片数。
在设计中一般要求一副簧的厚度不宜超过三组。
为使各片寿命接近又要求与最薄片厚度之比应小于1.5。
最后，钢板弹簧断面尺寸b 和h 应符合国产型材规格尺寸。
（3）钢板断面形状钢板弹簧断面形状如下图所示：一般采用非矩形断面，这些断面的中性面上移，下表面的拉应力减小，上表面的压应力增大，总而改善应力在断面上的分布状况，提高了钢板弹簧的疲劳强度和节约近10％的材料。
（4）钢板弹簧片数n片数n少有利于制造和装配，降低片间的干摩察，改善汽车行驶平顺性。
但片数少了将使钢板弹簧与等强度梁差别增大，材料利用率变坏。
多数钢板弹簧一般片数在6～14片之间选取。
用变截面少片簧时，片数在1～4之间选取。
（三）钢板弹簧个片长度的确定假设各片厚度不同，则具体步骤如下：先将各片厚度hi 的立方值hi3按同一比例尺沿纵坐标绘制在图上（如上图）再沿横坐标量出主片长度的一半L/2和U形螺栓中心距的一半s/2，得A、B即得到三角形的钢板弹簧展开图。
AB线与各叶片上侧边的交点即为各片长度。
如果存在与主片等长的重叠片，就从B 点到最后一个重叠片的上侧边端点连一直线，此直线与各片上侧边的交点为各片长。
各片实际长度尺寸需经圆整后确定。
(四)钢板弹簧刚度验算在此之前，有关挠度增大系数δ、总惯性矩J 0、片长和叶片端部形状的确定都不够准确，有必要验证刚度。
刚度验算公式为：0J =6αE/[)(1131+=+-∑K K n k k Y Y a] (5)a 1+k =(11+-k l l ); ;/1∑==ki i K J l Y ∑+=+=111/k i i k J l Y ;α -经验修正系数，94.0~90.0=α；E -材料弹性模量；1l 、1+k l 为主片和第（k+1）片的一半长度注：对l 1如果用中心螺栓到卷耳中心间的距离代入，求得的刚度值为钢板弹簧总成自由刚度c j ;如果用有效长度，即l /1＝（ks l 5.01-），求得刚度质为钢板弹簧总成的夹紧刚度z c 。
(五)钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算1、 钢板弹簧总成在自由状态下的弧高0H钢板弹簧装配后，在预压缩和U 形螺栓夹紧前，其主片上表面与两端连线间的最大高度差，称为钢板弹簧在自由状态下的弧高0H ;)(0f f f H a c ∆++= (6)c f －静挠度 ； a f －满载弧高； f ∆－钢板弹簧总成用U 形螺栓夹紧后因起弧高变化；22))(3(L f f s L s f c a +-=∆; s －U 形螺栓中心距； L-钢板弹簧主片长度钢板弹簧总成在自由状态下的曲率半径0208/H L R =。
2、 板弹簧各片自由状态下曲率半径的确定矩形断面钢板弹簧装配前各片曲率半径由下式确定：]/)2(1/[000i i i Eh R R R σ+= （7）R i - 第i 片弹簧自由状态下的曲率半径（mm ）；R 0－ 钢板弹簧总成在自由状态下的曲率半径（mm ）；i 0σ－各片弹簧的预应力（N/mm ）；E - 材料弹性模量(N /2mm )取E ＝2.1⨯102N/mm ；i h －第i 片的弹簧厚度；注：对于片厚相同的钢板弹簧，各片预应力不宜选取过大；对厚不同的钢板弹簧，厚片预应力可取大些。
推荐主片在根部的工作应力与预应力叠加后的合成应力在300～350N/mm 2内选取。
在确定各片预应力时，理论应满足各片弹簧在根部处预应力所造成的弯矩i M 之代数和等于零，即∑=ni i M 1＝0 （8）或 010=∑=i n i i W σ （9）如果第i 片的片长为i L ，则第i 片弹簧的弧高为i i i R L H 8/2≈ （10）（六）钢板弹簧总成弧高的核算根据最小势能原理，钢板弹簧总成的稳定平衡状态是各片势能总和最小状态，由此可求得等厚叶片弹簧的R 0为∑∑===ni i n i i i L R L R 110/)/(/1 （11）L i －钢板弹簧第i 片长度；钢板弹簧总成弧高为028/R L H ≈ (12)用式（12）与用式（6）计算的结果应相近。
如相差多，可经重新选用各片预应力再行核算。
（七）钢板弹簧强度验算1、紧急制动时紧急制动时，前钢板弹簧承受的载荷最大，它在后半断出现的最大应力max σ用下式计算])/[()]([0211211max W l l cc l l m G ++=ϕσ (13)G 1-作用在前轮上的垂直载荷；m 1-制动时前轴负荷转移系数，轿车：1m =1.2～1.4,货车：1m ＝1.1～1.2； ϕ－道路附着系数，取0.8；0W -钢板弹簧总截面系数；C －弹簧固定点到路面的距离；2、驱动时驱动时，后钢板弹簧所承受的载荷最大，它在前半段出现最大应力max σ用下式计算：1220211211max /])/[()]([bh m G W l l cc l l m G ϕϕσ+++= （14） 2G -作用在后轮上垂直静负荷；2m －驱动时后轴负荷转移系数，轿车： m 2=1.25～1.30,货车：m 2＝1.1～1.2； ϕ－道路附着系数，取0.8；b －钢板弹簧片宽；1h －钢板弹簧主片厚；此外，还应验算汽车通过不平路面时钢板弹簧的强度。
许用应力][σ取1000N/mm 2。
3、 钢板弹簧卷耳和弹簧销的强度核算卷耳处所受应力σ是由弯曲应力和拉（压）应力合成的应力h h b F b h D F X X 1211//)](3[++=σ （15）X F -沿弹簧纵向作用在卷耳中心线上的力；D -卷耳内径；b －钢板弹簧宽度；1h -主片厚度；许用应力][σ取为350N/mm 2。
弹簧销挤压应力：=z σbd F s / （16） s F －满载静止时钢板弹簧端部载荷；b －卷耳处叶片宽；d －钢板弹簧销直径；用30钢或40钢经液体渗碳氮处理时，弹簧销许用挤压应力2/4~3][mm N z =σ；用20钢或20Cr 钢经渗碳处理或用45钢高频淬火后，其许用应力2/9~7][mm N ≤σ。
钢板弹簧多数情况下采用55SiMnVB 钢或60Si2Mn 钢制造。
常采用表面喷丸处理工艺合减少表面脱碳层深度的措施来提高钢板弹簧的寿命。
扭杆弹簧扭杆弹簧两端分别与车架（车身）和导向臂连接。
工作时扭杆弹簧受扭转力矩作用。
下面以汽车常用的圆形断面扭杆为例，介绍扭杆弹簧的设计要点：设计前根据对汽车平顺性要求，先选定悬架的刚度c 。
设计时扭杆弹簧需要确定的主要尺寸有扭杆的直径d 和扭杆长度L 。