[发明专利]非等偏频一级渐变刚度板簧的主副簧应力强度的校核方法

说明书

技术领域

本发明涉及车辆悬架板簧，特别是非等偏频一级渐变刚度板簧的主副簧应力强度的校核方法。

背景技术

为了满足一级渐变刚度板簧的主簧强度的要求，通常使副簧尽早承担载荷而降低完全性接触载荷和主簧应力，即采用非等偏频一级渐变刚度板簧悬架，其中，主簧和副簧的根部最大应力决定着板簧强度和可靠性及车辆行驶平顺性和安全性都具有作用影响。由于非等偏频一级渐变刚度板簧的主簧和副簧根部最大应力，不仅与主簧和副簧的结构、最大厚度板簧的厚度和所受载荷有关，而且与开始接触载荷有关，同时，还受主簧根部重叠部分等效厚度和主副簧根部重叠部分等效厚度的制约，先前一直未能给出非等偏频一级渐变刚度板簧的主副簧应力强度的校核方法，不能满足车辆行业快速发展及现代化CAD软件开发的要求。随着车辆行驶速度及其对平顺性要求的不断提高，对非等偏频一级渐变刚度板簧悬架提出了更高要求，因此，必须建立一种精确、可靠的非等偏频一级渐变刚度板簧的主副簧应力强度的校核方法，为非等偏频一级渐变刚度板簧设计及CAD软件开发奠定可靠的技术基础，满足车辆行业快速发展、车辆行驶平顺性及对非等偏频一级渐变刚度板簧设计的要求，提高非等偏频一级渐变刚度板簧的设计水平、产品质量和可靠性及车辆行驶安全性；同时，降低产品设计及试验费用，加快产品开发速度。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种简便、可靠的非等偏频一级渐变刚度板簧的主副簧应力强度的校核方法，校核流程图，如图1所示。非等偏频一级渐变刚度板簧的一半对称结构如图2所示，是由主簧1和副簧2所组成的，一级渐变刚度板簧的一半总跨度，即为首片主簧的一半作用长度为L_1t，骑马螺栓夹紧距的一半为L₀，板簧的宽度为b，弹性模量为E。主簧1的片数为n，各片主簧的厚度为h_i，一半作用长度为L_it，一半夹紧长度L_i＝L_it-L₀/2，i＝1,2,…n。副簧2的片数为m，各片副簧的厚度为h_Aj，一半作用长度为L_Ajt，一半夹紧长度L_Aj＝L_Ajt-L₀/2，j＝1,2,…m。通过主簧和副簧初始切线弧高，确保副簧首片端部上表面与主簧末片端部下表面之间设置有一定的主副簧间隙δ_MA，以满足渐变刚度板簧开始接触载荷和完全接触载荷、主簧应力强度和悬架渐变刚度的设计要求，并且还应该满足板簧安装及在额定载荷下剩余切线弧高的设计要求。非等偏频一级渐变刚度板簧的空载载荷P₀，开始接触载荷为P_k，完全接触载荷为P_w；为了满足主簧应力强度的要求，悬架开始接触载荷偏频f_0k与完全接触载荷偏频f_0w不相等，即设计为非等偏频一级渐变刚度板簧。主簧和副簧的根部最大应力决定着板簧强度和可靠性及车辆行驶平顺性和安全性都具有作用影响，其中，根部最大应力不仅与主簧和副簧的结构有关和载荷有关，而且还与接触载荷及根部重叠部分等效厚度有关。根据非等偏频一级渐变刚度板簧的各片主簧和副簧的结构参数、开始接触载荷、额定载荷及在额定载荷下许用应力，对非等偏频一级渐变刚度板簧的主副簧应力强度进行校核。

为解决上述技术问题，本发明所提供的非等偏频一级渐变刚度板簧的主副簧应力强度的校核方法，其特征在于采用以下校核步骤：

(1)主簧和主副簧的根部重叠部分等效厚度h_Me和h_MAe计算：

I步骤：主簧根部重叠部分的等效厚度h_Me

根据主簧片数n,各片主簧的厚度h_i，i＝1,2,…n，对主簧根部重叠部分的等效厚度h_Me进行计算，即

II步骤：主副簧根部重叠部分的等效厚度h_MAe

根据主簧片数n,各片主簧的厚度h_i，i＝1,2,…n；副簧片数m,各片副簧的厚度h_Aj，j＝1,2,…m；对主副簧根部重叠部分的效厚度h_MAe进行计算，即

(2)主簧和副簧的最大厚度板簧的厚度h_max和h_Amax的确定：