[发明专利]根部平直式非等厚叠加板簧预夹紧应力的匹配设计法

摘要

本发明涉及根部平直式非等厚叠加板簧预夹紧应力的匹配设计法，属于悬架钢板弹簧技术领域。本发明可根据板簧片数，各片板簧的结构参数，首片板簧在额定载荷下的许用应力，对根部平直式非等厚叠加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，本发明所提供的根部平直式非等厚叠加板簧预夹紧应力的匹配设计法是正确的，可得到准确可靠的各片板簧预夹紧应力的匹配设计值，为根部平直式非等厚叠加板簧自由切线弧高的设计奠定了可靠的技术基础。利用该方法可确保各片板簧的预夹紧应力满足设计要求，提高产品的设计水平、可靠性和使用寿命及车辆行驶安全性；同时，降低产品的设计及试验费用，加快产品开发速度。

主权项

根部平直式非等厚叠加板簧预夹紧应力的匹配设计法，其中，各片板簧的根部平直段用于骑马螺栓装配夹紧，各片板簧的厚度不相等，首片板簧的厚度大于其他各片板簧的厚度，以满足首片板簧受力复杂的要求，即根部平直式非等厚叠加板簧；各片板簧的各自不同自由切线弧高及自由曲率半径，确保装配夹紧后的首片板簧初始切线弧高和各片板簧的预夹紧应力满足设计要求，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，额定载荷，及首片板簧在额定载荷下的许用应力，对根部平直式非等厚叠加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)根部平直式非等厚叠加板簧的根部重叠部分等效厚度he的计算：根据板簧片数n，各片板簧的厚度hi，i＝1,2,…,n，对根部平直式非等厚叠加板簧的根部重叠部分的等效厚度he进行计算，即he=Σi=1nhi33,i=1,2,...,n;]]>(2)根部平直式非等厚叠加板簧的首片板簧根部最大应力σmax1的计算：根据板簧的宽度b，根部平直段的一半长度L0，首片板簧的厚度h1，首片板簧的一半作用长度L1T，额度载荷PN，步骤(1)中计算得到的he，对根部平直式非等厚叠加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σmax1=3PN(L1T-L0)h1bhe3;]]>(3)根部平直式非等厚叠加板簧的各片之间应力厚度方之差的确定:根据板簧片数n，首片板簧的厚度h1，首片板簧在额度载荷下的许用应力[σ1]，步骤(2)中计算得到的σmax1，对根部平直式非等厚叠加板簧的各片板簧之间的应力厚度方之差进行确定，即Δσh2=2(σmax1-[σ1])h12(n-1);]]>(4)根部平直式非等厚叠加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，各片板簧的厚度hi，步骤(3)中所确定的对根部平直式非等厚叠加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σi=-(n-1)Δσh22hi2+(i-1)Δσh2hi2,i=1,2,...,n.]]>