悬架作为汽车的一个重要的组成一直都是作为整车研究的重要课题。在现代多轴汽车上采用最主要的悬架结构形式就是平衡悬架,它能在保证法规允许的范围内提高整车的运输效率,同时在汽车行驶时也可保证其良好的行驶平顺性和安全性。平衡悬架系统作为整车中一个比较大和和重要的系统组成,对整车的性能起着至关重要的作用。钢板弹簧作为平衡悬架系统中一个重要的弹性元件,其合理的结构参数和设计性能对平衡悬架系统性能的起着决定作用。所以说,钢板弹簧设计的合理性,对提高整车的行驶平顺性、安全性、舒适性及环保性等有着极其重要的意义,而钢板弹簧作为整车的一个部件相对于其它部件来说其质量比重来说是比较大的,故钢板弹簧是实现整车轻量化的一个不可忽视的零件。论文阐述了平衡悬架的相关知识,了解了钢板弹簧的种类及结构形式,分析了少片变截面钢板弹簧的优点和计算方法,研究了结构非线性有限元的分析特点。并以某多轴载货汽车的多片等厚钢板弹簧平衡悬架为基础,在结构方面以现在常用的主副簧一体式少片变截面钢板弹簧代替了原有的多片等厚钢板弹簧,利用现代CAE技术以此实现了钢板弹簧的轻量化及提高整车的行驶性能。本文对各种钢板弹簧分析比较后采用了三片主簧一副簧片的少片簧结构形式,通过综合法先后计算设计了其主簧和副簧的结构参数,考虑到钢板弹簧的几何大变形、片与片间的接触及摩擦非线性工作特点,建立了钢板弹簧ANSYS有限元分析模型,结合几何非线性问题和接触非线性问题有限元法,分析了其在各种载荷工况下的应力分布及刚度特性,并通过ANSYS软件和ADAMS软件之间的接口建立了钢板弹簧的柔性体模型,利用现代多体动力学原理最终建立了以平衡悬架为子系统的虚拟样机动力学振动模型,在车轮路面的激励下,根据载货汽车性能分析特性,对平衡悬架系统振动下的固有频率、加速度频域特性等进行分析,对所得结果的合理性进行评价,从而最终得出改进方案的可行性。