[发明专利]高强度等偏频三级渐变刚度板簧接触载荷的验算方法

摘要

本发明涉及高强度等偏频三级渐变刚度板簧接触载荷的验算方法，属于车辆悬架钢板弹簧技术领域。本发明可根据各片板簧的结构参数，弹性模量，主簧夹紧刚度及其与各级副簧的复合夹紧刚度，主簧及第一级副簧的初始切线弧高，对高强度等偏频三级渐变刚度板簧的接触载荷进行验算。通过实例验算和样机试验测试可知，本发明所提供的高强度等偏频三级渐变刚度板簧接触载荷的验算方法是正确的，为高强度等偏频三级渐变刚度板簧特性仿真及验证奠定了可靠的技术基础。利用该方法可确保接触载荷满足板簧设计要求，提高产品设计水平、质量和性能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。

主权项

1.高强度等偏频三级渐变刚度板簧接触载荷的验算方法，其中，板簧采用高强度钢板，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；板簧由主簧和三级副簧构成，通过主簧和三级副簧的初始切线弧高及三级渐变间隙，确保满足板簧接触载荷、渐变刚度、悬架偏频及车辆行驶平顺性的设计要求，即高强度等偏频三级渐变刚度板簧；根据所设计的高强度等偏频三级渐变刚度板簧的主簧各片和副簧的结构参数，主簧及各级副簧的初始切线弧高，弹性模量，主簧夹紧刚度及主簧与各级副簧的复合夹紧刚度，对给定设计结构的高强度等偏频三级渐变刚度板簧的接触载荷进行验算，具体验算步骤如下：(1)高强度等偏频三级渐变刚度板簧的主簧末片下表面初始曲率半径R_M0b的计算：根据主簧的片数n，主簧各片的厚度h_i，i＝1,2,…,n，主簧首片的一半夹紧长度L₁，主簧的切线弧高设计值H_gM0，对主簧末片下表面初始曲率半径R_M0b进行计算，即(2)高强度等偏频三级渐变刚度板簧的第一级副簧首片上表面初始曲率半径R_A10a的计算：根据第一级副簧首片的一半夹紧长度L_A11，第一级副簧的初始切线弧高设计值H_gA10，对第一级副簧首片上表面初始曲率半径R_A10a进行计算，即(3)高强度等偏频三级渐变刚度板簧的第1次开始接触载荷P_k1的验算：根据高强度等偏频三级渐变刚度板簧的宽度b，弹性模量E；主簧首片的一半夹紧长度L₁，主簧的片数n，主簧各片的厚度h_i，i＝1,2,…,n，步骤(1)中计算得到的R_M0b，步骤(2)中计算得到的R_A10a，对第1次开始接触载荷P_k1进行验算，即式中，h_Me为主簧根部重叠部分的等效厚度，(4)高强度等偏频三级渐变刚度板簧的其他各次接触载荷的验算：根据主簧夹紧刚度K_M，主簧与三级副簧的复合夹紧刚度K_MA1、K_MA2和K_MA3，及步骤(3)中验算得到的P_k1，对第2次开始接触载荷P_k2、第3次开始接触P_k3和第3次完全接触P_w3进行验算，即