[发明专利]端部非等构斜线型变截面板簧预夹紧应力的匹配设计法

说明书

本发明涉及端部非等构斜线型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定载荷下的许用应力，对端部非等构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。通过样机试验可知，本发明所提供的端部非等构斜线型变截面板簧预夹紧应力的匹配设计法是准确的，为各片板簧自由切线弧高的设计奠定了可靠的技术基础。利用该方法可得到准确可靠的预夹紧应力匹配设计值，确保各片端部非等构斜线型变截面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；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，特别是端部非等构斜线型变截面板簧预夹紧应力的匹配设计法。

背景技术

随着汽车节能及轻量化的快速发展，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。由于斜线型变截面板簧与抛物线型变截面板簧相比，其加工工艺和所需要设备简单，因此，在车辆悬架系统中得到了广泛应用。为了满足首片板簧端部受力复杂的要求，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，即端部非等构少片斜线型变截面板簧。通常为了提高板簧可靠性和使用寿命的设计要求，通过各片板簧的各自不同自由切线弧高，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；同时，确保首片板簧的初始切线弧高满足设计要求。因此，必须根据板簧的结构参数、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，由于端部非等构少片斜线型变截面板簧的夹紧刚度计算非常复杂，且受各片板簧预夹紧应力与板簧结构、额定载荷、许用应力和根部最大应力之间关系，及各片板簧之间预夹紧应力差计算的制约，先前一直未曾给出端部非等构斜线型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、可靠的端部非等构斜线型变截面板簧预夹紧应力的匹配设计法，为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对少片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；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