[發明專利]一種汽車螺旋彈簧剛度的正向設計方法

有效

• 申請號: 201010150986.2
• 申請日: 2010-04-19
• 公開（公告）號: CN101811527A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 鮑文光;盤朝奉;何志剛;齊偉華;周小福;陳方立;鮑君敏;潘健;侯永濤;江浩斌;胡雋秀;陳燎;李仲興;陳龍;周孔亢;江洪
• 申請（專利權）人: 新大洋機電集團有限公司;江蘇大學
• 主分類號: B62D65/00
• 分類號: B62D65/00
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所 33213
• 代理人: 吳秉中

1.一種汽車螺旋彈簧剛度的正向設計方法，其特征在于包括如下步驟：

1)根據整車設計參數計算出彈簧初始設計剛度；

2)作出輪胎受力與跳動行程關系曲線，步驟如下：

設定輪胎跳動行程為S，輪胎Z向受力為F，整個跳動過程分為幾個階段：

第一階段：支起車身，輪胎(3)懸空處于自由狀態，即懸架處于最大拉伸 狀態，輪胎受力為零，輪胎跳動為零，此時S＝0，F＝0；

第二階段：輪胎(3)和定位板接觸，定位板上移，輪胎(3)受力引起輪胎 變形，記錄多組跳動行程S和輪胎受力F，繪制出曲線，直至輪胎(3)不能變 形，減振器彈簧(2)開始變形為止，此時S＝S₁，F＝F₁，運動行程為0-S₁；

第三階段：定位板繼續上移，此時減振器彈簧(2)開始受力壓縮，輪胎(3) 的受力為彈簧力在鉛垂方向的分力，記錄多組跳動行程S和輪胎受力F，繪制出 曲線，直至減振器活塞筒碰到橡膠緩沖塊(1)為止，即減振器活塞桿上設置的 橡膠緩沖塊(1)開始變形，此時S＝S₂，F＝F₂，運動行程為S₁-S₂；

第四階段：定位板繼續上移，減振器彈簧(2)壓縮至上極限，橡膠緩沖塊

(1)開始起作用，此時輪胎的受力為彈簧力和橡膠緩沖塊(1)的合力在鉛垂 方向上的分力，記錄多組跳動行程S和輪胎受力F，繪制出曲線，直至橡膠緩沖 塊(1)不能壓縮為止，此時S＝Smax，F＝Fmax，運動行程為S₂-Smax；

通過上述四個階段，可以作出輪胎受力與跳動行程的關系曲線；

3)校核在整車運行工況、半載工況和滿載工況下，輪胎受力在輪胎受力與 跳動行程關系曲線圖中的位置，步驟如下：

第一步：整車運行工況下，根據軸荷分配計算得到輪胎上受力F運行，根據輪 胎受力與跳動行程關系曲線反求出在整車運行工況載荷下相對輪胎位移S_運行；

第二步：半載工況，根據軸荷分配計算得到輪胎上受力F_半載，根據輪胎受力 與跳動行程關系曲線反求出在整車運行工況載荷下相對輪胎位移S_半載；

第三步：滿載工況，根據軸荷分配計算得到輪胎上受力F_滿載，根據輪胎受力 與跳動行程關系曲線反求出在整車運行工況載荷下相對輪胎位移S_滿載；

結果校核，設定輪胎跳動至最大極限位置時位移S_Max為100％，當S_運行為S_Max的 40～50％，S_滿載為S_Max的65～75％，S_半載介于S_運行和S_滿載之間時彈簧剛度設計良好， 否則說明彈簧剛度設計不合理，返回步驟1)。

2.根據權利要求1所述的一種汽車螺旋彈簧剛度的正向設計方法，其特征在 于步驟2)中輪胎在整個跳動過程中會引起輪胎(3)定位角度的變化，受力分 析時需考慮各定位角度變化，角度變化值在機械系統動力學分析軟件ADAMS中 求出。