[发明专利]两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧切线弧高的设计方法

权利要求书

1.两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧切线弧高的设计方法，其中，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；将原一级渐变刚度板簧的主簧拆分设计为两级主簧，通过两级主簧和副簧的初始切线弧高及两级渐变间隙，提高半载情况下的车辆行驶平顺性；同时，为了确保满足第一级主簧应力强度设计要求，第二级主簧和副簧适当提前承担载荷，悬架在渐变载荷下的偏频不相等，即两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧；根据各片板簧的结构参数，弹性模量，骑马螺栓夹紧距，各次接触载荷，各级夹紧刚度，额定载荷及在额定载荷下的剩余切线弧高设计要求值，对两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧切线弧高进行设计，具体设计步骤如下：

(1)两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧的两级渐变夹紧刚度K_kwP1和K_kwP2计算：

A步骤：第一级渐变复合夹紧刚度K_kwP1的计算

根据第1次开始接触载荷P_k1，第2次开始接触载荷P_k2；第一级主簧夹紧刚度K_M1，第一级主簧和第二级主簧的复合夹紧刚度K_M2，对载荷P在[P_k1,P_k2]范围时的第一级渐变复合夹紧刚度K_kwP1进行计算，即

B步骤：第二级渐变复合夹紧刚度K_kwP2的计算

根据第2次开始接触载荷P_k2，第2次完全接触载荷P_w2，第一级主簧和第二级主簧的复合夹紧刚度K_M2，主副簧的总复合夹紧刚度K_MA，对载荷P在[P_k2,P_w2]范围时的第二级渐变复合夹紧刚度K_kwP2进行计算，即

(2)两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧的第一级主簧初始切线弧高H_gM10的设计：

根据第一级主簧夹紧刚度K_M1，主副簧的总复合夹紧刚度K_MA；第1次开始接触载荷P_k1，第2次开始接触载荷P_k2，第2次完全接触载荷P_w2，额定载荷P_N，在额定载荷P_N下的剩余切线弧高H_gMsy，步骤(1)中计算得到的K_kwP1和K_kwP2，对第一级主簧初始切线弧高H_gM10进行设计，即

(3)两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧的第二级主簧初始切线弧高H_gM20的设计：

i步骤：第一级主簧末片下表面初始曲率半径R_M10b计算

根据第一级主簧片数n₁，第一级主簧各片的厚度h_i，i＝1,2,…,n₁；第一级主簧首片的一半夹紧长度L₁₁，步骤(2)中设计得到的H_gM10，对第一级主簧末片下表面初始曲率半径R_M10b进行计算，即

ii步骤：第二级主簧首片上表面初始曲率半径R_M20a计算

根据两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧的宽度b，弹性模量E；第一级主簧片数n₁，第一级主簧各片的厚度h_i，i＝1,2,…,n₁；第一级主簧首片的一半夹紧长度L₁₁，第1次开始接触载荷P_k1，及i步骤中计算得到的R_M10b，对第二级主簧首片上表面初始曲率半径R_M20a进行计算，即

式中，h_M1e为第一级主簧的根部重叠部分等效厚度，

iii步骤：第二级主簧初始切线弧高H_gM20的设计

根据第二级副簧首片的一半夹紧长度L₂₁，ii步骤中计算得到的R_M20a，对第二级主簧初始切线弧高H_gM20进行设计，即

(4)两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧的副簧初始切线弧高H_gA0的设计：

a步骤：第二级主簧末片下表面初始曲率半径R_M20b计算

根据第二级主簧片数n₂，第二级主簧各片的厚度h_2j，j＝1,2,…,n₂，步骤(3)的ii步骤中计算得到的R_M20a，对第二级主簧末片下表面初始曲率半径R_M20b进行计算，即

b步骤：副簧首片上表面初始曲率半径R_A0a的计算

根据两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧的宽度b，弹性模量E；第一级主簧片数n₁，第一级主簧各片的厚度h_1i，i＝1,2,…,n₁；第二级主簧片数n₂，第二级主簧各片的厚度h_2j，j＝1,2,…,n₂；第一级主簧首片的一半夹紧长度L₁₁，第1次开始接触载荷P_k1，第2次开始接触载荷P_k2，及a步骤中计算得到的R_M20b，对副簧首片上表面初始曲率半径R_A0a进行计算，即

式中，h_M2e为第一级主簧和第二级主簧的根部重叠部分等效厚度，

c步骤：副簧初始切线弧高H_gA0的设计

根据副簧首片的一半夹紧长度L_A1，b步骤中计算得到的R_A0a，对副簧初始切线弧高H_gA0进行设计，即