[发明专利]车辆悬架非等构式少片抛物线型变截面板簧的正向设计方法

说明书

本发明涉及车辆悬架非等构式少片抛物线型变截面板簧的正向设计方法，属于悬架少片变截面板簧技术领域。本发明可根据车辆悬架单轮板簧所承受的额定载荷及悬架偏频设计要求值，弹性模量和许用应力，根部和端部垫片的厚度，对非等构式少片抛物线型变截面板簧的片数和各片板簧的结构参数及自由切线弧高进行正向设计。通过样机试验可知，所提供的车辆悬架非等构式少片抛物线型变截面板簧的正向设计方法是正确的，为车辆悬架非等构式少片抛物线型变截面板簧的设计提供了可靠的技术方法。利用该方法可得到准确可靠的各片板簧参数设计值，提高产品的设计水平、可靠性和使用寿命及车辆行驶平顺性和安全性；同时，降低设计及试验费用，加快产品开发速度。

技术领域

本发明涉及车辆悬架少片变截面板簧，特别是车辆悬架非等构式少片抛物线型变截面板簧的正向设计方法。

背景技术

随着汽车节能及轻量化政策的实施，少片变截面板簧因具有重量轻，材料利用率高，片间无摩擦或摩擦小，振动噪声低，使用寿命长等优点，日益受到车辆悬架专家、生产企业及车辆制造企业的高度关注，并且在车辆悬架系统中得到了广泛应用，其中，应用最为广泛的是等构式少片抛物线型变截面板簧。对于给定车辆悬架参数的板簧，不仅满足板簧夹紧刚度、悬架偏频及车辆行驶平顺性，板簧应力强度及车辆行驶安全性的设计要求，而且还应该满足装配夹紧后的板簧初始切线弧高及板簧安装的设计要求。通常为了满足车辆悬架偏频及板簧夹紧刚度特性，提高板簧可靠性和使用寿命的设计要求，通过各片板簧不同自由切线弧高，在装配夹紧之后满足板簧端部水平切线与板簧中心平直段之间的垂直距离即板簧初始切线弧高的设计要求；同时，使首片板簧或前几片板簧产生一定的预夹紧压应力，从而提高板簧可靠性和使用寿命。其中，板簧片数，各片板簧的结构参数及自由切线弧高，决定着板簧的夹紧刚度、应力强度及预夹紧应力，并且影响悬架偏频及车辆行驶的平顺性和安全性。然而，据所查资料可知，一直未曾给出准确可靠的基于车辆悬架参数的等构式少片抛物线型变截面板簧的板簧片数和各片板簧结构参数及自由切线弧高的正向设计方法，因此，不能满足车辆快速发展及对悬架少片抛物线型变截面板簧现代化CAD设计的要求。随着车辆行驶速度及其对平顺性要求的不断提高，对等构式少片抛物线型变截面板簧提出了更高的要求，因此，必须建立一种准确、可靠的车辆悬架非等构式少片抛物线型变截面板簧的正向设计方法，为基于车辆悬架参数的等构式少片抛物线型变截面板簧的板簧片数及各片板簧参数的正向开发设计提供可靠的技术方法，满足车辆行业快速发展、车辆行驶平顺性和安全性及对等构式少片抛物线型变截面板簧的设计要求，提高产品的设计水平，可靠性和使用寿命及车辆行驶全性；同时，降低产品的设计及试验费用，加快产品开发速度。

发明内容