[发明专利]端部加强等构式少片变截面板簧自由切线弧高的设计方法

摘要

本发明涉及端部加强等构式少片变截面板簧自由切线弧高的设计方法，属于悬架少片变截面板簧技术领域。本发明可根据板簧片数，各片板簧的结构参数，弹性模量，首片板簧初始切线弧高及各片板簧预夹紧应力的设计要求值，对端部加强等构式少片抛物线型变截面板簧的各片板簧的自由切线弧高进行设计。通过样机试验可知，本发明所提供的端部加强等构式少片变截面板簧自由切线弧高的设计方法是准确的。利用该方法可确保首片板簧的初始切线弧高及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，降低产品的设计开及试验费用，加快产品开发速度。

主权项

1.端部加强等构式少片变截面板簧自由切线弧高的设计方法，其中，板簧的一半作用长度是由根部平直段、抛物线段、斜线段和端部平直段构成，根部平直段用于骑马螺栓装配夹紧，斜线段对板簧的端部起加强作用，各片板簧的结构相同，即端部加强等构式少片抛物线型变截面板簧；装配夹紧后的首片板簧的初始切线弧高和各片板簧的预夹紧应力是由各片板簧的自由切线弧高所决定的；根据板簧片数，各片板簧的结构参数，弹性模量，首片板簧的初始切线弧高及各片板簧的预夹紧应力的设计要求值，对端部加强等构式少片抛物线型变截面板簧的各片板簧的自由切线弧高进行设计，其特征在于采用以下具体设计步骤：(1)端部加强等构式少片抛物线型变截面板簧的各片板簧夹紧刚度K的计算：A步骤：各片板簧的夹紧端点变形系数Gx‑E的计算根据端部加强等构式少片抛物线型变截面板簧的宽度b，弹性模量E；各片板簧的抛物线段的根部到板簧端点的水平距离l2，斜线段的水平长度Δl，斜线段的根部到板簧端点的水平距离l1p，端部平直段的长度l1，各片板簧的根部平直段的厚度h2，抛物线段的端部厚度h1p，端部平直段的厚度h1，抛物线段的厚度比β＝h1p/h2，斜线段的厚度比γ＝h1/h1p，对各片端部加强等构式少片抛物线型变截面板簧的各片板簧的夹紧端点变形系数Gx‑E进行计算，即B步骤：各片板簧的夹紧刚度K的计算根据各片板簧的根部平直段的厚度h2，A步骤中计算得到的Gx‑E，对端部加强等构式少片抛物线型变截面板簧的各片板簧的夹紧刚度K进行计算，即(2)端部加强等构式少片抛物线型变截面板簧的各片板簧预夹紧端点力Fi的计算：根据板簧片数n，板簧的宽度b，各片板簧的根部平直段的厚度h2，抛物线的根部到板簧端点的水平距离l2，及各片板簧的预夹紧应力的设计要求值分别为σi，对端部加强等构式少片抛物线型变截面板簧的各片板簧的预夹紧端点力Fi进行计算，i＝1,2,…,n，即(3)端部加强等构式少片抛物线型变截面板簧的各片板簧初始切线弧高HgCi的确定：根据板簧片数n，根部垫片厚度δc，端部垫片厚度δe，各片板簧的根部平直段厚度h2，端部平直段的厚度h1，装配夹紧后的首片板簧的初始切线弧高的设计要求值HgC1，对端部加强等构式少片抛物线型变截面板簧装配夹紧后的各片板簧的初始切线弧高HgCi进行确定，i＝1,2,…,n，即(4)端部加强等构式少片抛物线型变截面板簧的各片板簧自由切线弧高Hgi0的设计：根据板簧片数n，步骤(1)中计算得到的K，步骤(2)中计算得到的Fi，步骤(3)中所确定的HgCi，对端部加强等构式少片抛物线型变截面板簧的各片板簧的自由切线弧高Hgi0分别进行设计，i＝1,2,…,n，即