[发明专利]根部加强端部非等构变截面板簧预夹紧应力的匹配设计法

说明书

本发明涉及根部加强端部非等构变截面板簧预夹紧应力的匹配设计法，属于悬架少片变截面板簧技术领域。本发明可根据板簧片数，各片板簧的结构参数，弹性模量，额定载荷及首片板簧在额度载荷下的许用应力，对根部加强端部非等构式抛物线型变截面板簧的各片板簧预夹紧应力进行匹配设计。通过样机试验可知，本发明所提供的根部加强端部非等构变截面板簧预夹紧应力的匹配设计法是准确的，可得到准确可靠的各片板簧预夹紧应力的匹配设计值，为各片板簧自由切线弧高的设计奠定了可靠的技术基础。利用该方法可确保各片板簧的预夹紧应力满足设计要求，提高产品的设计水平、可靠性和使用寿命及车辆行驶安全性；同时，降低设计及试验费用，加快产品开发速度。

技术领域

本发明涉及车辆悬架少片变截面板簧，特别是根部加强端部非等构变截面板簧预夹紧应力的匹配设计法。

背景技术

随着汽车节能化、舒适化、轻量化、安全化的快速发展，少片变截面板簧因具有重量轻，材料利用率高，片间无摩擦或摩擦小，振动噪声低，使用寿命长等优点，日益受到车辆悬架专家、生产企业及车辆制造企业的高度关注，并且在车辆悬架系统中得到了广泛应用，其中，为了加强板簧根部的强度及满足首片板簧的端部受力复杂的要求，可在各片板簧的根部平直段与抛物线段之间增加一斜线段，并且首片板簧的端部平直段的厚度和长度，大于其他各片板簧的端部平直段的厚度和长度，即采用根部加强端部非等构抛物线型变截面板簧。通常为了提高板簧可靠性和使用寿命的设计要求，通过各片板簧不同自由切线弧高，在装配夹紧之后，使首片板簧或前几片板簧产生一定的预夹紧压应力，从而提高板簧可靠性和使用寿命；同时，确保首片板簧的初始切线弧高满足设计要求。因此，为了满足装配夹紧后的首片板簧的初始切线弧高及各片板簧的预夹紧应力的要求，必须根据板簧的结构参数及首片板簧初始切线弧高及各片板簧预夹紧应力的设计要求，对各片板簧的自由切线弧高进行设计，其中，各片板簧预夹紧应力的匹配设计是各片板簧自由切线弧高设计的前提。然而，据所查资料可知，由于各片根部加强端部非等构抛物线型变截面板簧的夹紧刚度计算非常复杂，且受首片板簧的根部最大应力与板簧结构、额定载荷、夹紧刚度之间关系及各片板簧之间预夹紧应力之差计算的制约，先前一直未曾给出根部加强端部非等构变截面板簧预夹紧应力的匹配设计法。因此，必须建立一种准确、可靠的根部加强端部非等构抛物线型变截面板簧预夹紧应力的匹配设计法，为根部加强端部非等构抛物线型变截面板簧的各片板簧自由切线弧高的设计奠定可靠的技术基础，满足车辆行业快速发展、车辆行驶平顺性和安全性及根部加强端部非等构抛物线型变截面板簧的设计要求，确保配夹紧后的首片板簧的初始切线弧高及各片板簧的预夹紧应力满足设计要求，提高产品设计水平、可靠性和使用寿命及车辆行驶安全性的设计要求；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