[發(fā)明專利]非端部接觸式少片斜線型主副簧各片強度的校核方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610211066.4
• 申請日: 2016-04-07
• 公開（公告）號: CN105890883B
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于曰偉;王炳超;周長城;陳海真;趙雷雷;汪曉;玄偉建
• 申請（專利權(quán)）人: 周長城
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.非端部接觸式少片斜線型主副簧各片強度的校核方法，其中，少片斜線型變截面主副簧的一半對稱結(jié)構(gòu)是由根部平直段、斜線段和端部平直段3段構(gòu)成；各片主簧的端部平直段非等構(gòu)，即第1片主簧的端部平直段的厚度和長度，大于其他各片主簧的端部平直段的厚度和長度；副簧長度小于主簧長度，當載荷大于副簧起作用載荷時，副簧觸點與主簧在斜線段內(nèi)某點相接觸，即主副簧為非端部接觸式；主副簧接觸之后，各片主副簧的端點力不相同，且與副簧相接觸的1片主簧除了受端點力之外，還在接觸點處受副簧觸點支撐力的作用；在非端部接觸式少片斜線型主副簧的各片結(jié)構(gòu)參數(shù)、彈性模量、許用應(yīng)力、副簧起作用載荷及最大載荷給定情況下，對非端部接觸式少片斜線型主副簧的各片主簧和副簧的應(yīng)力強度進行校核，具體校核步驟如下：

(1)非端部接觸式少片斜線型變截面主副簧的各片主簧和副簧的一半夾緊剛度計算：

I步驟：主副簧接觸之前的各片主簧的一半夾緊剛度K_Mi計算：

根據(jù)少片斜線型變截面主簧的一半長度L_M，主簧片數(shù)m，各片主簧的根部平直段的厚度h_2M，寬度b，彈性模量E，安裝間距的一半l₃，主簧斜線段的根部到主簧端點的水平距離l_2M；第i片主簧的斜線段的厚度比β_i，其中，i＝1,2,…,m，對主副簧接觸之前的各片主簧的一半夾緊剛度K_Mi進行計算，即

KMi=h2M3Gx-Di,i=1,2,...,m;]]>

式中，

II步驟：主副簧接觸之后的各片主簧的一半夾緊剛度K_MAi計算：

根據(jù)少片斜線型變截面主簧的一半長度L_M，主簧片數(shù)m，各片主簧的根部平直段的厚度h_2M，寬度b，彈性模量E，安裝間距的一半l₃，主簧斜線段的根部到主簧端點的水平距離l_2M；第i片主簧的斜線段的厚度比β_i，其中，i＝1,2,…,m；副簧的一半長度L_A，副簧片數(shù)n，各片副簧的根部平直段的厚度h_2A，副簧斜線段的根部到副簧端點的水平距離l_2A，副簧觸點與主簧端點的水平距離l₀；第j片副簧的斜線段的厚度比β_Aj，其中，j＝1,2,…,n，對主副簧接觸之后，各片主簧的一半夾緊剛度K_MAi進行計算，即

KMAi=h2M3Gx-Di,i=1,2,...,m-1h2M3(Gx-DATh2M3+Gx-BCph2A3)Gx-Dm(Gx-DATh2M3+Gx-BCph2A3)-Gx-DpmGx-BCh2A3,i=m;]]>

式中，

Gx-Di=4Eb[(LM-l3/2)3-l2M3]+6l2M3(βi+1)2[3(βi-1)-2lnβi(1+βi)]Eb+4βi3l2M3Eb;]]>

Gx-DAT=1Σj=1n1Gx-DAj;]]>

Gx-DAj=4Eb[(LA-l3/2)3-l2A3]+6l2A3(βAj+1)2[3(βAj-1)-2lnβAj(1+βAj)]Eb+4βAj3l2A3Eb;]]>

Gx-BC=12l2M3Eb[βm(3βm2+7βm+4)2+(βm+1)3lnl2M(βm+1)l0+l2Mβm-l2Mβm(4l0+3l2Mβm)(βm+1)32(l0+l2Mβm)2]+4(LM-l3/2)3-6l0(LM-l3/2)2-4l2M3+6l0l2M2Eb-6l2M2l0(l2M-l0)(βm+1)(2l0+l2Mβm+βml0)Eb(l0+l2Mβm)2;]]>

Gx-Dpm=12Eb[l2M2(βm+1)(2l0+l0βm+4l2Mβm+3l2Mβm2)2+l2M3(βm+1)3lnl2M(βm+1)l0+l2Mβm]-12Eb[l2M3(βm+1)3(2l02+5l0l2Mβm+3l2M2βm2)2(l0+l2Mβm)2]+[4(LM-l3/2)3-6l0(LM-l3/2)2-4l2M3+6l0l2M2]Eb;]]>

Gx-BCp=4(LM-l3/2-l2M)[(LM-l3/2)2-3(LM-l3/2)l0+(LM-l3/2)l2M+3l02-3l0l2M+l2M2]Eb-6l2M(βm+1)Eb[2l2M2βm+l02+3l2M2+2l2M2(1+βm)2lnl0+l2Mβml2M(βm+1)-4l0l2M-2l0l2Mβm];]]>

III步驟：各片副簧的一半夾緊剛度K_Aj計算：

根據(jù)少片斜線型變截面副簧的一半長度L_A，副簧片數(shù)n，各片副簧的根部平直段的厚度h_2A，寬度b，彈性模量E，安裝間距的一半l₃，副簧斜線段的根部到副簧端點的水平距離l_2A；第j片副簧的斜線段的厚度比β_Aj，其中，j＝1,2,…,n，對各片副簧的一半夾緊剛度K_Aj進行計算，即

KAj=h2A3Gx-DAj,j=1,2,...,n;]]>

式中，

(2)非端部接觸式少片斜線型變截面主副簧的各片主簧和副簧的最大端點力計算：

i步驟：各片斜線型變截面主簧的最大端點力計算：

根據(jù)少片斜線型變截面主副簧所受最大載荷的一半即單端點最大載荷P_max，副簧片數(shù)n，副簧起作用載荷P_K，主簧片數(shù)m，I步驟中計算得到的K_Mi，及II步驟中計算所得到的K_MAi，對各片主簧的最大端點力P_maxi進行計算，即

Pmaxi=KMiPK2Σi=1mKMi+KMAi(2Pmax-PK)2Σi=1mKMAi;]]>

ii步驟：各片斜線型變截面副簧的最大端點力計算：

根據(jù)少片斜線型變截面鋼板彈簧主簧所受最大載荷的一半即單端點最大載荷P_max，副簧起作用載荷P_K，主簧片數(shù)m，各片主簧的根部平直段的厚度h_2M，副簧片數(shù)n，各片副簧的根部平直段的厚度h_2A，II步驟中計算得到的K_MAi、G_x-BC、G_x-BCp和G_x-DAT，及III步驟中計算得到的K_Aj，對各片副簧的最大端點力P_Amaxj進行計算，即

PAmaxj=KAjKMAmGx-BCh2A3(2Pmax-PK)Σj=1nKAjΣi=1mKMAi(Gx-DATh2M3+Gx-BCph2A3);]]>

(3)非端部接觸式少片斜線型變截面主副簧的各片主簧和副簧的最大應(yīng)力計算：

A步驟：前m-1片主簧的各片最大應(yīng)力計算：

根據(jù)少片斜線型變截面主簧的一半長度L_M，主簧片數(shù)m，各片主簧的根部平直段的厚度h_2M，寬度b，安裝間距的一半l₃，i步驟中計算得到的P_maxi，對前m-1片主簧的各片的最大應(yīng)力分別進行計算，即

σimax=6Pmaxi(LM-l3/2)bh2M2,i=1,2,...,m-1;]]>

B步驟：第m片主簧的最大應(yīng)力計算：

根據(jù)少片斜線型變截面主簧的斜線段的根部到主簧端點的水平距離l_2M，主簧片數(shù)m，各片主簧的根部平直段的厚度h_2M，寬度b，第m片主簧的斜線段的厚度比β_m，i步驟中計算得到的第m片主簧的最大端點力P_maxm，對第m片主簧的最大應(yīng)力進行計算，即

σmmax=6Pmaxmβm2l2Mb(βmh2M)2,]]>

C步驟：各片副簧的最大應(yīng)力計算：

根據(jù)少片斜線型變截面副簧的一半長度L_A，副簧片數(shù)n，各片副簧的根部平直段的厚度h_2A，寬度b，安裝間距的一半l₃，ii步驟中計算得到的P_Amaxj，對各片副簧的最大應(yīng)力分別進行計算，即

σAjmax=6PAmaxj(LA-l3/2)bh2A2,j=1,2,...,n;]]>

(4)非端部接觸式少片斜線型變截面主副簧的各片主簧和副簧的應(yīng)力強度校核：

①步驟：前m-1片主簧的應(yīng)力強度校核：

根據(jù)鋼板彈簧的許用應(yīng)力[σ]，及A步驟中計算得到的前m-1片主簧的各片的最大應(yīng)力，對非端部接觸式少片斜線型變截面主副簧的前m-1片主簧的各片應(yīng)力強度進行校核，即：如果σ_imax>[σ]，則第i片主簧，不滿足應(yīng)力強度要求；如果σ_imax≤[σ]，則第i片主簧，滿足應(yīng)力強度要求，i＝1,2,…,m-1；

②步驟：第m片主簧的應(yīng)力強度校核：

根據(jù)鋼板彈簧的許用應(yīng)力[σ]，及B步驟中計算得到的第m片主簧的最大應(yīng)力，對非端部接觸式少片斜線型變截面主副簧的第m片主簧的應(yīng)力強度進行校核，即：如果σ_mmax>[σ]，則第m片主簧，不滿足應(yīng)力強度要求；如果σ_mmax≤[σ]，則第m片主簧，滿足應(yīng)力強度要求；

③步驟：各片副簧的應(yīng)力強度校核：

根據(jù)鋼板彈簧的許用應(yīng)力[σ]，及C步驟中計算得到的各片副簧的最大應(yīng)力，對非端部接觸式少片斜線型變截面主副簧的各片副簧的應(yīng)力強度進行校核，即：如果σ_Ajmax>[σ]，則第j片副簧，不滿足應(yīng)力強度要求；如果σ_Ajmax≤[σ]，則第j片副簧，滿足應(yīng)力強度要求，j＝1,2,…,n。