[發明專利]端部加強型少片主簧在拋物線段與副簧間隙的設計方法

有效

• 申請號: 201610141732.1
• 申請日: 2016-03-12
• 公開（公告）號: CN105787190B
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 周長城;王炳超;于曰偉;趙雷雷;王鳳娟;邵明磊;張云山;玄偉建
• 申請（專利權）人: 山東恒日懸架彈簧有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京易光知識產權代理有限公司 11596
• 代理人: 李韻

本發明涉及端部加強型少片主簧在拋物線段與副簧間隙的設計方法，屬于懸架鋼板彈簧技術領域。本發明可根據各片端部加強型少片變截面主簧的結構尺寸、彈性模量，首先確定出各片主簧的端點變形系數G_x?Ei，及第N片主簧在拋物線段與副簧接觸點處的變形系數G_x?BC；然后，根據副簧開始起作用載荷的設計要求值及G_x?Ei，得到第N片主簧的端點力F_N；隨后，根據第N片主簧的根部平直段的厚度、G_x?BC及F_N，對端部加強型少片變截面主簧在拋物線段與副簧觸點之間的主副簧間隙進行設計。通過仿真驗證可知，利用方法可得到準確可靠的主副簧間隙設計值，從而提高產品設計水平和性能及車輛平順性；同時，降低設計及試驗費用，加快產品開發速度。

技術領域

本發明涉及車輛懸架鋼板彈簧，特別是端部加強型少片主簧在拋物線段與副簧間隙的設計方法。

背景技術

對于少片變截面鋼板彈簧，為了滿足變剛度的要求，通常將其設計為主、副簧，其中，主簧在與副簧相接觸點位置處設計有一定的間隙，確保在大于一定載荷之后，主、副簧接觸而一起共同工作，滿足車輛懸架對鋼板彈簧剛度的設計要求。由于少片變截面主簧的第1片其受力復雜，不僅承受垂向載荷，同時還承受扭轉載荷和縱向載荷，因此，實際所設計的第1片鋼板彈簧的端部厚度，通常比其他各片的要偏厚一些，即大都采用端部非等構的少片變截面鋼板彈簧；同時，為了加強主簧端部平直段與拋物線段的強度，通過在主簧端部平直段與拋物線段之間增設一斜線段，即采用端部非等構且加強型的少片變截面主簧，從而降低主簧端部應力。另外，由于所采用副簧的長度不同，即副簧與主簧的接觸位置不同，因此，對于少片拋物線型變截面主、副鋼板彈簧，可分為在端部平直段接觸和在拋物線段接觸的兩種類型，以滿足主副簧不同復合剛度的設計要求。然后，由于端部加強型少片變截面鋼板彈簧在任意位置變形計算非常復雜，因此，先前一直未能給出端部加強型少片主簧在拋物線段與副簧接觸點處的主、副簧間隙的設計方法。

盡管先前曾有人給出了少片斜線型變截面鋼板彈簧的設計方法，例如，彭莫，高軍曾在《汽車工程》，1992年(第14卷)第3期，提出了變斷面鋼板彈簧的設計計算方法，該方法主要是針對端部等構的少片拋物型變截面鋼板彈簧進行設計，其不足之處是不能滿足端部非等構的少片變截面鋼板彈簧的設計要求，更不能滿足端部加強型少片變截面主簧在拋物線段與副簧接觸點處的主、副簧間隙的設計。隨著計算機及有限元仿真軟件的發展，目前盡管有人曾對端部非等構的少片變截面主簧的變形，采用ANSYS建模仿真法，但是該方法僅能對給出實際設計結構的少片變截面鋼板彈簧的變形或剛度進行仿真驗證，不能提供精確的解析設計式，更不能滿足車輛快速發展及對懸架鋼板彈簧現代化CAD設計軟件開發的要求。

因此，必須建立一種精確、可靠的端部加強型少片主簧在拋物線段與副簧接觸點處的主、副簧間隙的設計方法，滿足車輛行業快速發展及對少片變截面主、副鋼板彈簧精確設計的要求，提高變截面鋼板彈簧的設計水平、產品質量和性能，提高車輛行駛平順性和安全性；同時，降低設計及試驗費用，加快產品開發速度。

發明內容