[发明专利]一级渐变刚度板簧的副簧各片厚度及片数的设计方法

摘要

本发明涉及一级渐变刚度板簧的副簧各片厚度及片数的设计方法，属于悬架钢板弹簧技术领域。本发明可根据主簧的结构参数，弹性模量，许用应力，主副簧复合加紧刚度，开始接触载荷和额定载荷，对一级渐变刚度板簧的副簧各片厚度及片数进行设计。通过样机试验可知，表明本发明所提供一级渐变刚度板簧的副簧各片厚度及片数的设计方法是正确的，可得到准确可靠的副簧片数和各片厚度设计值，确保满足板簧复合加紧刚度和应力强度设计要求，为一级渐变刚度板簧的副簧设计奠定了可靠的技术基础。利用该方法可提高一级渐变刚度板簧的设计水平、产品质量和可靠性及车辆行驶平安全性；同时，降低设计及试验费用，加快产品开发速度。

主权项

一级渐变刚度板簧的副簧各片厚度及片数的设计方法，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渐变间隙，确保满足悬架偏频特性和主簧应力强度设计要求，即非等渐变偏频型板簧；根据主簧的结构参数，弹性模量，许用应力，主副簧复合夹紧刚度，开始接触载荷和额定载荷，对一级渐变刚度板簧的副簧各片厚度及片数进行设计，其特征在于采用以下具体设计步骤：(1)一级渐变刚度板簧的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hi，i＝1,2,..,n，对主簧根部重叠部分等效厚度HMe进行计算，即HMe=Σi=1nhi33;]]>(2)基于主副簧夹紧复合刚度KMA的主副簧根部单片等效厚度HMAe的确定：根据一级渐变刚度板簧的宽度b，安装夹紧间距的一半长度L0，弹性模量E；首片主簧的一半夹紧长度L1，主副簧夹紧刚度设计值KMA；预取主副簧的总片数N，取末片副簧的一半夹紧长度LN＝3L0‑L0/2，末片副簧的端点与首片主簧端点之间的距离ΔLN＝L1‑LN，取等效单片等应力主簧的抛物线段厚度比βMA，其中，βMA＝0.4～0.5，对主副簧根部的单片等效厚度HMAe进行确定，即HMAe=KMA2[L13+ΔLN3(1-βMA3)]Eb3;]]>(3)一级渐变刚度板簧的副簧根部等效厚度HAe的计算：根据步骤(1)计算得到的HMe，步骤(2)计算得到的HMAe，对副簧根部等效厚度HAe进行计算，即HAe=HMAe3-HMe33;]]>(4)一级渐变刚度板簧的副簧最大许用厚度[hA]和最少片数mmin的确定：I步骤：副簧最大许用厚度[hA]的确定根据一级渐变刚度板簧的宽度b，许用应力[σ]；首片主簧的一半夹紧长度L1，开始接触载荷Pk，额定载荷PN，步骤(2)中计算得到的HMAe，对副簧最大许用厚度[hA]进行确定，即[hA]=b[σ]HMAe33(PN-Pk)L1;]]>II步骤：副簧最少片数mmin的确定根据步骤(3)中计算得到的HAe，I步骤中所确定的[hA]，对副簧最少片数mmin进行确定，即mmin=HAe3[hA]3;]]>(5)一级渐变刚度板簧的副簧片数m及各片厚度hAj的设计：根据步骤(3)中计算得到的HAe，步骤(4)中所确定的[hA]，取副簧片数m≥mmin；则各片副簧的厚度hAj为hAj=HAem3,j=1,2,...,m;]]>将hAj向上圆整到板簧标准系列厚度，便可得到m片等厚度副簧的各片厚度设计值hAj。