[發明專利]汽車懸架螺旋彈簧設計方法

有效

• 申請號: 201310395601.2
• 申請日: 2013-09-03
• 公開（公告）號: CN104421363A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 許陽釗;谷玉川;李奕寶;劉勇奎;陳偉斌;雷芳;林家榮
• 申請（專利權）人: 廣州汽車集團股份有限公司
• 主分類號: F16F1/06
• 分類號: F16F1/06;F16F1/08
• 代理公司: 深圳眾鼎專利商標代理事務所(普通合伙) 44325
• 代理人: 朱業剛

技術領域

本發明涉及汽車懸架技術領域，特別是涉及一種汽車懸架螺旋彈簧設計方法。

背景技術

在采用螺旋彈簧做彈性元件的懸架系統中，螺旋彈簧是其中一個非常重要的零部件，它不僅影響到整車的疲勞壽命，而且對整車的乘坐舒適性有決定性的影響，由此可見，彈簧設計是汽車設計的一個重要環節。

如圖1所示，目前，汽車懸架螺旋彈簧的設計方法一般都是先初選一個彈簧線徑（材料直徑），然后計算出彈簧其他的參數，根據計算情況修正線徑的取值，重新計算相關參數，如此反復。針對不同結構形狀的彈簧計算線徑的可變參數都是一樣的（即計算公式相同），計算結果誤差較大，往往不能滿足實際要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有的螺旋彈簧設計方法在設計不同結構形狀的彈簧時計算線徑的可變參數相同而導致的計算結果誤差較大的缺陷，提供一種汽車懸架螺旋彈簧設計方法。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為，提供一種汽車懸架螺旋彈簧設計方法，包括以下步驟：

獲得懸架系統設計參數，并根據所述懸架系統設計參數確定螺旋彈簧的初始基本參數；

根據懸架空間要求確定彈簧結構形狀，然后，根據所選擇的彈簧結構形狀確定與之對應的可變參數，根據確定的可變參數及所選擇的彈簧材料計算彈簧線徑；

根據上述確定的彈簧線徑、初始基本參數及所選擇的彈簧材料計算彈簧結構參數和彈簧性能參數；

根據計算得到的彈簧結構參數、彈簧性能參數及所選擇的彈簧材料對以上彈簧設計方案進行校核判斷。

進一步地，所述懸架系統設計參數包括軸荷M_Z、簧下質量M_H、偏頻n_f、襯套等效剛度C_T和杠桿比i；

所述初始基本參數包括彈簧剛度C_S、設計狀態載荷P、設計狀態高度H、壓縮極限高度H_m及拉伸極限高度H_e。

進一步地，所述彈簧剛度C_S由以下公式計算得到：

CS=((2π×nf)2×MZ-MH2-CT)×i2;]]>

所述設計狀態載荷P是指汽車處于半載狀態螺旋彈簧所承受的載荷，由以下公式計算得到：

P=MZ-MH2×9.8×i;]]>

所述設計狀態高度H、壓縮極限高度H_m及拉伸極限高度H_e由懸架空間機構確定。

進一步地，所述彈簧結構形狀為圓柱形、一端錐形或兩端錐形。

進一步地，針對圓柱形螺旋彈簧，所述可變參數包括中端中徑D、中端有效圈n、上端支撐圈n_z′、下端支撐圈n_z′′；