[发明专利]一种不同载荷下钢板弹簧模型柔性化搭建方法

说明书

本发明公开了一种不同载荷下钢板弹簧模型柔性化搭建方法，钢板弹簧包括钢板弹簧主片、前卷耳和后卷耳，钢板弹簧主片的一端通过前卷耳连接在悬架上，钢板弹簧主片的另一端通过后卷耳连接在悬架上；所述钢板弹簧模型柔性化搭建方法包括：步骤1.对钢板弹簧的变形进行运动学分析，钢板弹簧主片沿着全长形状可看作一个半径随载荷变化的圆弧，钢板弹簧主片的弧长S为定值，在弧长相等的条件下可以按几何关系推出弦长L和半径R的函数L＝f(R)；步骤2.运用割线迭代法求解运动过程中钢板弹簧主片的半径值R；步骤3.利用牛顿迭代法，求得某微货车型的设计参数，即钢板弹簧对应的弧高、圆弧半径和后卷耳中心X坐标，并在CATIA参数化，即CATIA中输入不同规格的参数表格。

技术领域

本发明属于汽车技术领域，具体涉及一种不同载荷下钢板弹簧模型柔性化搭建方法。

背景技术

钢板弹簧是整车悬架系统中的重要零部件，起着承载、导向和缓冲的功能。整车在不同设计载荷下，钢板弹簧会发生相对应的承载变形。对于底盘工程师而言，如何在前期设计阶段，准确和快速的设计钢板弹簧不同载荷下的模型，为后续悬架系统运动和干涉校核提供辅助参考，已成为其主要诉求。。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种不同载荷下钢板弹簧模型柔性化搭建方法，该方法通过牛顿迭代法求解钢板弹簧的运动轨迹曲线，利用CATIA参数化建模方法，自动生成钢板弹簧的柔性化模型。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种不同载荷下钢板弹簧模型柔性化搭建方法，其特征在于：所述钢板弹簧包括钢板弹簧主片、前卷耳和后卷耳，钢板弹簧主片的一端通过前卷耳连接在悬架上，钢板弹簧主片的另一端通过后卷耳连接在悬架上；所述钢板弹簧模型柔性化搭建方法包括：

步骤1.对钢板弹簧的变形进行运动学分析，钢板弹簧主片沿着全长形状可看作一个半径随载荷变化的圆弧，钢板弹簧主片的弧长S为定值，在弧长相等的条件下可以按几何关系推出弦长L和半径R的函数L＝f(R)；

步骤2.运用割线迭代法求解运动过程中钢板弹簧主片的半径值R；

步骤3.利用牛顿迭代法，求得某微货车型的设计参数，即钢板弹簧对应的弧高、圆弧半径和后卷耳中心X坐标，并在CATIA参数化，即CATIA中输入不同规格的参数表格。

进一步的，所述钢板弹簧还包括吊耳，吊耳的一端连接在悬架上，吊耳的另一端与后卷耳铰接。

进一步的，所述步骤1中进行运动学分析中，随着载荷不同，钢板弹簧主片后卷耳绕吊耳做圆弧摆动，钢板弹簧主片做半径不断变化的圆弧运动；在运动过程中，由于前卷耳和后卷耳动作引起的弧长变化如下：r₁·ΔθL(1)，式中：r₁为前卷耳半径；θ为板簧张角。

进一步的，忽略前卷耳处主片的变化，其起始处简化为定值，可得：

(x₂-x₁)²+(z₂-z₁)²＝(f+r₂)² (2)

R＝L/2/sin(S/2R) (4)

式中：(x₀，z₀)为前卷耳处主片起始中点坐标，(x₁，z₁)为吊耳定位销中点坐标，(x₂，z₂)为后卷耳处主片末端中点坐标，(x，z)为主片安装孔中点的坐标，f为吊耳两孔中心距；