[发明专利]高强度一级渐变刚度板簧的主副簧间隙的设计方法

摘要

本发明涉及高强度一级渐变刚度板簧的主副簧间隙的设计方法，属于悬架钢板弹簧技术领域。本发明可根据主簧结构参数、首片副簧长度、弹性模量、主簧加紧刚度、主副簧复合加紧刚度、接触载荷、额定载荷及额定载荷下剩余切线弧高设计要求值，对高强度一级渐变刚度板簧的主副簧间隙进行设计。通过样机加载试验可知，本发明所提供的高强度一级渐变刚度板簧的主副簧间隙的设计方法是正确的，可得到准确可靠的主副簧间隙设计值，为高强度一级渐变刚度板簧设计及CAD软件开发奠定了可靠的技术基础。利用该方法可提高产品设计水平、质量和性能及车辆行驶平顺性，同时，降低产品设计和试验测试费用，加快产品开发速度。

主权项

1.高强度一级渐变刚度板簧的主副簧间隙的设计方法，其中，板簧采用高强度钢板，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；通过主簧和副簧的初始切线弧高及渐变间隙，确保满足板簧接触载荷、渐变刚度及在渐变载荷下的悬架偏频保持不变的设计要求，即等偏频型一级渐变刚度板簧悬架；根据主簧夹紧刚度、主副簧复合夹紧刚度、各片主簧的结构参数、首片副簧的一半夹紧长度、弹性模量、接触载荷、额定载荷及在额定载荷下的剩余切线弧高，对高强度一级渐变刚度板簧的主副簧间隙进行设计，其特征在于采用以下具体设计步骤：(1)高强度一级渐变刚度板簧的主副簧渐变复合夹紧刚度KkwP的计算：根据开始接触载荷Pk，完全接触载荷Pw，主簧夹紧刚度KM，主副簧复合夹紧刚度KMA，对高强度一级渐变刚度板簧在载荷P∈[Pk,Pw]范围内的渐变复合夹紧刚度KkwP进行计算，即(2)高强度一级渐变刚度板簧的主簧初始切线弧高HgM0的确定：根据开始接触载荷Pk，完全接触载荷Pw，额定载荷PN，主簧夹紧刚度KM，主副簧复合夹紧刚度KMA，额定载荷下的剩余切线弧高HgMsy，及步骤(1)中计算所得到的KkwP，对高强度一级渐变刚度板簧的主簧初始切线弧高HgM0进行确定，即(3)高强度一级渐变刚度板簧的副簧初始切线弧高HgA0的确定：A步骤：末片主簧下表面初始曲率半径RM0b计算根据主簧片数n，首片主簧的一半夹紧长度L1，各片主簧的厚度hi，i＝1,2,…,n；步骤(2)中设计得到的HgM0，对主簧末片下表面初始曲率半径RM0b进行计算，即B步骤：首片副簧上表面初始曲率半径RA0a计算根据高强度一级渐变刚度板簧的宽度b，弹性模量E；主簧片数n，首片主簧的一半夹紧长度L1，各片主簧的厚度hi，i＝1,2,…,n；开始接触载荷Pk，及A步骤中计算得到的RM0b，对首片副簧上表面初始曲率半径RA0a进行计算，即式中，h_Me为主簧根部重叠部分的等效厚度，C步骤：副簧初始切线弧高HgA0的确定根据首片副簧的一半夹紧长度LA1，B步骤中计算得到的RA0a，对副簧初始切线弧高HgA0进行确定，即(4)末片主簧在对应首片副簧端点位置的曲面高度HM‑Aend计算：I步骤：基于初始切线弧高的首片主簧等效端点力FM1e计算根据高强度一级渐变刚度板簧的宽度b，弹性模量E；首片主簧的厚度h1，首片主簧的一半夹紧长度L1，步骤(2)中计算得到的HgM0，对基于初始切线弧高的首片主簧的等效端点力FM1e进行计算，即II步骤：末片主簧在对应首片副簧端点位置的曲面高度HM‑Aend计算根据高强度一级渐变刚度板簧的宽度b，弹性模量E；首片主簧的厚度h1，一半夹紧长度L1；首片副簧的一半夹紧长度LA1，及I步骤中计算得到的FM1e，对末片主簧在对应首片副簧端点位置的曲面高度HM‑Aend进行计算，即式中，为末片主簧在对应首片副簧端点位置的变形系数，(5)高强度一级渐变刚度板簧的主副簧间隙δMA的设计：根据步骤(4)的II步骤中计算得到的HM‑Aend，步骤(3)的C步骤中计算得到的HgA0，对高强度一级渐变刚度板簧的主副簧间隙δMA进行设计，即δMA＝HM‑Aend‑HgA0。