[发明专利]高强度一级渐变刚度板簧的主副簧间隙的设计方法

权利要求书

1.高强度一级渐变刚度板簧的主副簧间隙的设计方法，其中，板簧采用高强度钢板，各片板簧为以中心穿装孔对称的结构，安装夹紧距的一半为骑马螺栓夹紧距的一半；通过主簧和副簧的初始切线弧高及渐变间隙，确保满足板簧接触载荷、渐变刚度及在渐变载荷下的悬架偏频保持不变的设计要求，即等偏频型一级渐变刚度板簧悬架；根据主簧夹紧刚度、主副簧复合夹紧刚度、各片主簧的结构参数、首片副簧的一半夹紧长度、弹性模量、接触载荷、额定载荷及在额定载荷下的剩余切线弧高，对高强度一级渐变刚度板簧的主副簧间隙进行设计，其特征在于采用以下具体设计步骤：

(1)高强度一级渐变刚度板簧的主副簧渐变复合夹紧刚度K_kwP的计算：

根据开始接触载荷P_k，完全接触载荷P_w，主簧夹紧刚度K_M，主副簧复合夹紧刚度K_MA，对高强度一级渐变刚度板簧在载荷P∈[P_k,P_w]范围内的渐变复合夹紧刚度K_kwP进行计算，即

(2)高强度一级渐变刚度板簧的主簧初始切线弧高H_gM0的确定：

根据开始接触载荷P_k，完全接触载荷P_w，额定载荷P_N，主簧夹紧刚度K_M，主副簧复合夹紧刚度K_MA，额定载荷下的剩余切线弧高H_gMsy，及步骤(1)中计算所得到的K_kwP，对高强度一级渐变刚度板簧的主簧初始切线弧高H_gM0进行确定，即

(3)高强度一级渐变刚度板簧的副簧初始切线弧高H_gA0的确定：

A步骤：末片主簧下表面初始曲率半径R_M0b计算

根据主簧片数n，首片主簧的一半夹紧长度L₁，各片主簧的厚度h_i，i＝1,2,…,n；步骤(2)中设计得到的H_gM0，对主簧末片下表面初始曲率半径R_M0b进行计算，即

B步骤：首片副簧上表面初始曲率半径R_A0a计算

根据高强度一级渐变刚度板簧的宽度b，弹性模量E；主簧片数n，首片主簧的一半夹紧长度L₁，各片主簧的厚度h_i，i＝1,2,…,n；开始接触载荷P_k，及A步骤中计算得到的R_M0b，对首片副簧上表面初始曲率半径R_A0a进行计算，即

式中，h_Me为主簧根部重叠部分的等效厚度，

C步骤：副簧初始切线弧高H_gA0的确定

根据首片副簧的一半夹紧长度L_A1，B步骤中计算得到的R_A0a，对副簧初始切线弧高H_gA0进行确定，即

(4)末片主簧在对应首片副簧端点位置的曲面高度H_M-Aend计算：

I步骤：基于初始切线弧高的首片主簧等效端点力F_M1e计算

根据高强度一级渐变刚度板簧的宽度b，弹性模量E；首片主簧的厚度h₁，首片主簧的一半夹紧长度L₁，步骤(2)中计算得到的H_gM0，对基于初始切线弧高的首片主簧的等效端点力F_M1e进行计算，即

II步骤：末片主簧在对应首片副簧端点位置的曲面高度H_M-Aend计算

根据高强度一级渐变刚度板簧的宽度b，弹性模量E；首片主簧的厚度h₁，一半夹紧长度L₁；首片副簧的一半夹紧长度L_A1，及I步骤中计算得到的F_M1e，对末片主簧在对应首片副簧端点位置的曲面高度H_M-Aend进行计算，即

式中，为末片主簧在对应首片副簧端点位置的变形系数，

(5)高强度一级渐变刚度板簧的主副簧间隙δ_MA的设计：

根据步骤(4)的II步骤中计算得到的H_M-Aend，步骤(3)的C步骤中计算得到的H_gA0，对高强度一级渐变刚度板簧的主副簧间隙δ_MA进行设计，即

δ_MA＝H_M-Aend-H_gA0。