[发明专利]非等偏频一级渐变刚度板簧的主副簧间隙的设计方法

摘要

本发明涉及非等偏频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。本发明可根据各片主簧和副簧的结构参数、弹性模量、主簧加紧刚度、主副簧复合加紧刚度、接触载荷、额定载荷及在额定载荷下剩余切线弧高设计要求值，对非等偏频一级渐变刚度板簧的主副簧间隙进行设计。通过样机加载挠度试验结果可知，本发明所提供的主副簧间隙设计方法是正确的，为非等偏频一级渐变刚度板簧的设计及CAD软件开发奠定了可靠的技术基础。利用该方法可得到准确可靠的主副簧间隙设计值，提高产品的设计水平、质量和性能及提高车辆行驶平顺性和安全性；同时，降低产品的设计和试验测试费用，加快产品的开发速度。

主权项

1.非等偏频一级渐变刚度板簧的主副簧间隙的设计方法，其中，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主副簧间隙，确保满足板簧渐变刚度、应力强度和悬架偏频的设计要求，即非等偏频一级渐变刚度板簧；根据各片主簧和副簧的结构参数、弹性模量、主簧夹紧刚度、主副簧复合夹紧刚度、开始接触载荷和完全接触载荷、额定载荷及在额定载荷下剩余切线弧高给定情况下，对非等偏频一级渐变刚度板簧的主副簧间隙进行设计，具体设计步骤如下：(1)非等偏频一级渐变刚度板簧的渐变夹紧刚度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，对非等偏频一级渐变刚度板簧在载荷P∈[Pk,Pw]范围内的渐变夹紧刚度KkwP进行计算，即(2)非等偏频一级渐变刚度板簧的主簧初始切线弧高HgM0确定：根据主簧夹紧刚度KM，主副簧的复合夹紧刚度KMA；开始接触载荷Pk，完全接触载荷Pw，额定载荷PN，在额定载荷PN下的剩余切线弧高HgMsy，及步骤(1)中计算得到的KkwP，对非等偏频一级渐变刚度板簧的主簧初始切线弧高HgM0进行确定，即(3)末片主簧在首片副簧长度位置处的曲面高度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计算根据非等偏频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，步骤(2)中计算得到的HgM0，对基于初始切线弧高的首片主簧等效端点力FM1e进行计算，即II步骤：末片主簧在首片副簧端点位置处的曲面高度HM‑Aend计算根据非等偏频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，对主簧在首片副簧端点位置处的曲面高度HM‑Aend进行计算，即式中，为主簧在对应首片副簧端点位置处的变形系数，(4)非等偏频一级渐变刚度板簧的副簧初始切线弧高HgA0确定：A步骤：首片主簧下表面初始曲率半径RM0b计算根据主簧片数n，各片主簧的厚度hi，i＝1,2,…,n，首片主簧的一半夹紧长度L1，步骤(2)中设计得到的HgM0，对首片主簧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计算根据非等偏频一级渐变刚度板簧的宽度b，弹性模量E；首片主簧的一半夹紧长度L1，主簧片数n，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(5)非等偏频一级渐变刚度板簧的主副簧渐变间隙δMA设计：根据步骤(3)中计算得到的HM‑Aend，及步骤(4)中确定得到的HgA0，对非等偏频一级渐变刚度板簧的主副簧间隙δMA进行设计，即δMA＝HM‑Aend‑HgA0。