[发明专利]根部非等厚斜线型变截面板簧预夹紧应力的匹配设计法

权利要求书

1.根部非等厚斜线型变截面板簧预夹紧应力的匹配设计法，其中，板簧的一半作用长度由根部平直段、斜线段和端部平直段构成，根部平直段用于骑马螺栓装配夹紧，各片板簧的根部平直段的厚度不相等，首片板簧的根部平直段的厚度，大于其他各片板簧的根部平直段的厚度，即根部非等厚少片斜线型变截面板簧；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；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，对根部非等厚式少片斜线型变截面板簧的各片板簧的预夹紧应力进行匹配设计，其特征在于采用以下具体匹配设计步骤：

(1)根部非等厚式少片斜线型变截面板簧的各片板簧夹紧刚度Ki的计算：

A步骤：各片板簧的夹紧端点变形系数Gx-Di的计算

根据板簧片数n，板簧的宽度b，一半作用长度LT，根部平直段的一半长度L0，弹性模量E，各片板簧的根部平直段的厚度h2i，端部平直段的厚度h1i，斜线段的厚度比βi＝h1i/h2i，对各片根部非等厚式少片斜线型变截面板簧的夹紧端点变形系数Gx-Di进行计算，i＝1,2,…,n，即

G x - D i = 6 ( L T - L 0 ) 3 ( β i + 1 ) 2 [ 3 ( β i - 1 ) - 2 lnβ i ( 1 + β i ) ] E b + 4 β i 3 ( L T - L 0 ) 3 E b , i = 1 , 2 , ... n ; ]]>

B步骤：各片板簧的夹紧刚度Ki的计算

根据板簧片数n，各片板簧的根部平直段的厚度h2i，A步骤中计算得到的Gx-Di，对各片根部非等厚式少片斜线型变截面板簧的夹紧刚度Ki进行计算，i＝1,2,…,n，即

K i = 2 h 2 i 3 G x - D i , i = 1 , 2 , ... , n ; ]]>

(2)根部非等厚式少片斜线型变截面板簧的首片板簧根部最大应力σmax1的计算:

根据板簧片数n，板簧的宽度b，一半作用长度LT，根部平直段的一半长度L0，首片板簧的根部平直段的厚度h21，额度载荷PN，步骤(1)中计算得到的Ki，对根部非等厚式少片斜线型变截面板簧在额定载荷下的首片板簧的根部最大应力σmax1进行计算，即

σ m a x 1 = 3 K 1 P N ( L T - L 0 ) bh 21 2 Σ i = 1 n K i ; ]]>

(3)根部非等厚式少片斜线型变截面板簧的各片板簧之间预夹紧应力厚度方之差的确定:

根据板簧片数n，首片板簧的根部平直段的厚度h21，首片板簧在额度载荷下的许用应力[σ1]，步骤(1)中计算得到的σmax1，对根部非等厚式少片斜线型变截面板簧的各片板簧之间的预夹紧应力厚度方之差进行确定，即

Δ σh 2 = 2 ( σ m a x 1 - [ σ 1 ] ) h 21 2 ( n - 1 ) ; ]]>

(4)根部非等厚式少片斜线型变截面板簧的各片板簧预夹紧应力σi的匹配设计:

根据板簧片数n，各片板簧的根部平直段的厚度h2i，首片板簧在额度载荷下的许用应力[σ1]，步骤(1)中计算得到的σmax1，步骤(3)中所确定的对根部非等厚式少片斜线型变截面板簧的各片板簧的预夹紧应力σi进行匹配设计，i＝1,2,…,n，即

σ i = ( [ σ 1 ] - σ m a x 1 ) h 21 2 h 2 i 2 + ( i - 1 ) Δ σh 2 h 2 i 2 , i = 1 , 2 , ... , n . ]]>