[发明专利]两级副簧式非等偏频型渐变刚度板簧刚度特性的计算方法

摘要

本发明涉及两级副簧式非等偏频型渐变刚度板簧刚度特性的计算方法，属于悬架钢板弹簧技术领域。本发明可根据各片主簧和副簧的结构参数、弹性模量、骑马螺栓夹紧距、各次接触载荷给定情况下，对两级副簧式非等偏频型渐变刚度板簧在不同载荷下的夹紧刚度特性进行计算。通过样机加载挠度及刚度试验结果可知，本发明所提供的两级副簧式非等偏频型渐变刚度板簧刚度特性的计算方法是正确的，可得到准确可靠的刚度特性计算值，为非等偏频一级渐变刚度板簧的设计、刚度校核计算和CAD软件开发奠定了可靠的技术基础。利用该方法可提高两级副簧式非等偏频型渐变刚度板簧的设计水平和性能及车辆行驶平顺性；同时，降低产品设计和试验测试费用，加快产品开发速度。

主权项

1.两级副簧式非等偏频型渐变刚度板簧刚度特性的计算方法，其中，各片板簧为以中心穿装对称的结构，安装夹紧距的一半为骑马螺栓夹紧距的一半；将副簧设计为两级副簧，在主簧与第一级副簧之间，及第一级副簧与第二级副簧之间设有两级渐变间隙δ_MA1和δ_A12，以提高在额定载荷下的车辆行驶平顺性；为了确保满足主簧应力强度设计要求，第一级副簧和第二级副簧适当提前承担载荷，渐变载荷下的悬架偏频不相等，即非等偏频型渐变刚度板簧；根据各片主簧和副簧的结构参数、弹性模量、骑马螺栓夹紧距、及各次接触载荷，对两级副簧式非等偏频型渐变刚度板簧在不同载荷下的夹紧刚度特性进行计算，具体计算步骤如下：(1)两级副簧式非等偏频型渐变刚度板簧的各不同片数重叠段的等效厚度h_le计算：根据主簧片数n,各片主簧的厚度h_i，i＝1,2,...,n；第一级副簧片数m₁,第一级副簧的各片厚度h_A1j，j＝1,2,...,m₁；第二级副簧片数m₂，第二级副簧的各片厚度h_A2k，k＝1,2,...,m₂；主副簧总片数N＝n+m₁+m₂，对两级副簧式非等偏频型渐变刚度板簧的各不同片数l重叠段的等效厚度h_le进行计算，l＝1,2,...,N，即(2)两级副簧式非等偏频型渐变刚度板簧的主簧夹紧刚度K_M的计算：根据两级副簧式非等偏频型渐变刚度板簧的宽度b，弹性模量E；主簧片数n,各片主簧的一半夹紧长度L_i，及步骤(1)中计算得到的不同片数重叠段的等效厚度h_le，l＝i＝1,2,...,n；对主簧夹紧刚度K_M进行计算，即(3)两级副簧式非等偏频型渐变刚度板簧的主簧与第一级副簧的复合夹紧刚度K_MA1计算：根据两级副簧式非等偏频型渐变刚度板簧的宽度b，弹性模量E；主簧片数n,各片主簧的一半夹紧长度L_i，i＝1,2,...,n；第一级副簧片数m₁，第一级副簧各片的一半夹紧长度为L_A1j＝L_n+j，j＝1,2,...,m₁，主簧与第一级副簧的片数之和N₁＝n+m₁，及步骤(1)中计算得到的不同片数重叠段的等效厚度h_le，l＝1,2,...,N₁；对主簧与第一级副簧的复合夹紧刚度K_MA1进行计算，即(4)两级副簧式非等偏频型渐变刚度板簧的主副簧总复合夹紧刚度K_MA2计算：根据两级副簧式非等偏频型渐变刚度板簧的宽度b，弹性模量E；主簧片数n，各片主簧的一半夹紧长度L_i，i＝1,2,...,n；第一级副簧片数m₁，第一级副簧的一半夹紧长度为L_A1j＝L_n+j，j＝1,2,...,m₁；第二级副簧片数m₂，第二级副簧的一半夹紧长度L_A2k＝L_N1+k，k＝1,2,...,m₂；主副簧总片数N＝n+m₁+m₂，及步骤(1)中计算得到的渐变刚度钢板弹簧在各不同片数重叠段的等效厚度h_le，l＝1,2,...,N，对主副簧总夹紧复合刚度K_MA2进行计算，即，即(5)两级副簧式非等偏频型渐变刚度板簧的第一、第二级渐变夹紧刚度K_kwp1和K_kwp2的计算：I步骤：第一级渐变夹紧刚度K_kwp1的计算根据第1次开始接触载荷P_k1，第2次开始接触载荷P_k2，步骤(2)中计算得到的K_M，步骤(3)中计算得到的K_MA1，对载荷P在[P_k1,P_k2 ]范围时的第一级渐变夹紧刚度K_kwP1进行计算，即II步骤：第二级渐变夹紧刚度K_kwp2的计算根据第2次开始接触载荷P_k2，第2次完全接触载荷P_w2，步骤(3)中计算得到的K_MA1，步骤(4)中计算得到的K_MA2，对载荷P在[P_k2,P_w2]范围内时的第二级渐变夹紧刚度K_kwP2进行计算，即(6)两级副簧式非等偏频型渐变刚度板簧在不同载荷下的夹紧刚度特性的计算：根据步骤(2)中计算得到的K_M，步骤(4)中计算得到的K_MA2，步骤(5)中计算得到的K_kwP1和K_kwP2，对两级副簧式非等偏频型渐变刚度板簧在不同载荷下的刚度特性进行计算，即