[发明专利]一级渐变刚度板簧等厚主簧预夹紧应力的匹配设计法

摘要

本发明涉及一级渐变刚度板簧等厚主簧预夹紧应力的匹配设计法，属于悬架渐变刚度板簧技术领域。本发明可根据主簧片数和副簧片数，各片板簧的结构参数，开始接触载荷，额定载荷及首片主簧在额定载荷下的许用应力，对一级渐变刚度板簧的各片等厚主簧的预夹紧应力进行匹配设计。通过样机试验可知，本发明所提供的一级渐变刚度板簧等厚主簧预夹紧应力的匹配设计法是正确的，可得到准确可靠的预夹紧应力的匹配设计值，为各片等厚主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等厚主簧的预夹紧应力满足设计要求，提高产品的设计水平、产品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

1.一级渐变刚度板簧等厚主簧预夹紧应力的匹配设计法，其中，一级渐变刚度板簧是由主簧和副簧构成，各片板簧的根部平直段用于骑马螺栓夹紧，装配夹紧后在主簧和副簧之间形成渐变间隙，满足板簧一级渐变刚度的要求；各片主簧的厚度相等，即等厚叠加主簧；预夹紧应力的匹配设计是各片等厚主簧自由切线弧高设计的前提；根据主簧片数和副簧片数，各片板簧的结构参数，开始接触载荷，额定载荷及首片主簧在额定载荷下的许用应力，对一级渐变刚度板簧各片等厚主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)一级渐变刚度板簧的主簧、主副簧的根部重叠部分等效厚度hMe、hMAe的计算：I步骤：主簧根部重叠部分等效厚度hMe的计算根据主簧片数n，各片主簧的厚度h，对一级渐变刚度板簧的主簧根部重叠部分的等效厚度hMe进行计算，即II步骤：主副簧根部重叠部分等效厚度hMAe的计算根据副簧片数m,各片副簧的厚度hAj，j＝1,2,…,m，I步骤中计算得到的hMe，对一级渐变刚度板簧的主副簧根部重叠部分的等效厚度hMAe进行计算，即(2)一级渐变刚度板簧的首片主簧根部最大应力σmax1的计算：根据板簧的宽度b，各片主簧的厚度h，首片主簧的一半作用长度L1T，根部平直段的一半长度L0，开始接触载荷Pk，额定载荷PN，步骤(1)中计算得到的hMe和hMAe，对一级渐变刚度板簧在额定载荷下的首片主簧根部最大应力σmax1进行计算，即(3)一级渐变刚度板簧的各片等厚主簧之间预夹紧应力之差Δσ的确定:根据主簧片数n，首片主簧在额度载荷下的许用应力[σ1]，步骤(2)中计算得到的σmax1，对一级渐变刚度板簧的各片等厚主簧之间的预夹紧应力之差Δσ进行确定，即(4)一级渐变刚度板簧的各片等厚主簧预夹紧应力σi的匹配设计:根据主簧片数n，步骤(3)中所确定的Δσ，对各片主簧的预夹紧应力σi进行匹配设计，i＝1,2,…,n，即