[發(fā)明專(zhuān)利]非端部接觸式少片斜線型主副簧各片強(qiáng)度的校核方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610211066.4
• 申請(qǐng)日: 2016-04-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105890883B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于曰偉;王炳超;周長(zhǎng)城;陳海真;趙雷雷;汪曉;玄偉建
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 周長(zhǎng)城
• 主分類(lèi)號(hào): G01M13/00
• 分類(lèi)號(hào): G01M13/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車(chē)輛懸架鋼板彈簧，特別是非端部接觸式少片斜線型主副簧各片強(qiáng)度的校核方法。

背景技術(shù)

少片變截面鋼板彈簧與多片疊加鋼板彈簧相比，具體節(jié)省材料、減輕簧下質(zhì)量、提高車(chē)輛平順性和運(yùn)輸效率等優(yōu)點(diǎn)，引起了國(guó)內(nèi)外車(chē)輛專(zhuān)家的高度重視，并且在國(guó)外已進(jìn)行了廣泛的推廣和應(yīng)用。對(duì)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(shè)計(jì)為主副簧，并通過(guò)主副簧間隙，確保在大于副簧起作用載荷之后，主副簧接觸而一起工作，滿足車(chē)輛懸架在不同載荷情況下對(duì)鋼板彈簧剛度和應(yīng)力強(qiáng)度的設(shè)計(jì)要求。由于第1片主簧的受力復(fù)雜，不僅承受垂向載荷，同時(shí)還承受扭轉(zhuǎn)載荷和縱向載荷，因此，實(shí)際所設(shè)計(jì)的第1片主簧的端部平直段的厚度和長(zhǎng)度，通常大于他各片主簧的端部平直段的厚度和長(zhǎng)度，即在實(shí)際設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中，大都采用端部非等構(gòu)的少片變截面主副簧。少片變截面鋼板彈簧主要有兩種類(lèi)型，一種是拋物線型，另外一種是斜線型，其中，拋物線型的應(yīng)力為等應(yīng)力，其所受應(yīng)力比斜線型的更加合理。然而，由于拋物線型變截面的加工工藝復(fù)雜，需要復(fù)雜、昂貴的加工設(shè)備，而斜線型的加工工藝簡(jiǎn)單，需要簡(jiǎn)單的設(shè)備便可加工，因此，在滿足剛度和應(yīng)力強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求前提下，可采用斜線型的變截面鋼板彈簧。少片斜線型變截面主副簧，可采用不同的副簧長(zhǎng)度以滿足不同復(fù)合剛度和應(yīng)力強(qiáng)度的設(shè)計(jì)要求，因此，根據(jù)副簧的長(zhǎng)度不同即主副的不同接觸位置，可將少片斜線型變截面主副簧分為端部接觸式和非端部接觸式兩種。對(duì)于所設(shè)計(jì)的非端部接觸式少片斜線型變截面主副簧，其復(fù)合剛度應(yīng)滿足車(chē)輛平順性的設(shè)計(jì)要求，而強(qiáng)度應(yīng)該滿足懸架彈簧的使用壽命和安全性要求，由于非端部接觸式少片斜線型變截面主副鋼板彈簧的主簧長(zhǎng)度與副簧長(zhǎng)度不相等、各片主簧的端部平直段非等構(gòu)，且主副簧接觸之后，主簧和副簧的變形和內(nèi)力存有耦合，因此，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(jì)算非常復(fù)雜，先前一直未能給出簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確、可靠的非端部接觸式少片斜線型變截面主副簧各片強(qiáng)度的校核方法。因此，必須建立一種精確、可靠的非端部接觸式少片斜線型變截面主副簧各片強(qiáng)度的校核方法，滿足車(chē)輛行業(yè)快速發(fā)展及對(duì)懸架鋼板彈簧精確設(shè)計(jì)的要求，提高非端部接觸式少片斜線型變截面主副簧的設(shè)計(jì)水平、產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命；同時(shí)，降低設(shè)計(jì)及試驗(yàn)費(fèi)用，加快產(chǎn)品開(kāi)發(fā)速度。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種簡(jiǎn)便、可靠的非端部接觸式少片斜線型主副簧各片強(qiáng)度的校核方法，其校核流程圖，如圖1所示。非端部接觸式少片斜線型變截面主副簧的一半為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，可以將主副簧的一半對(duì)稱結(jié)構(gòu)看作懸臂梁，即將對(duì)稱中心線看作懸臂梁的根部固定端，將主簧端部受力點(diǎn)和副簧端部觸點(diǎn)，分別看作主簧端點(diǎn)和副簧端點(diǎn)，其一半對(duì)稱結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，包括：主簧1，根部墊片2，副簧3，端部墊片4，主簧1和副簧3的各片斜線型變截面鋼板彈簧是由根部平直段、斜線段、端部平直段三段構(gòu)成；主簧1的各片根部平直段之間及副簧3的各片根部平直段之間設(shè)置有根部墊片2，主簧1的各片端部平直段之間設(shè)置有端部墊片4，端部墊片4的材料為碳纖維復(fù)合材料，以防止工作時(shí)產(chǎn)生摩擦噪聲。各片主簧的根部平直段的厚度為h_2M，寬度為b，一半長(zhǎng)度為L(zhǎng)_M，安裝間距的一半l₃，斜線段的根部到主簧端點(diǎn)的水平距離為l_2M＝L_M－l₃；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(zhǎng)度，大于其他各片主簧的端部平直段的厚度和長(zhǎng)度；各片主簧的端部平直段的厚度和長(zhǎng)度分別為h_1i和l_1i，主簧斜線段的厚度比為β_i＝h_1i/h_2M，i＝1,2,…,m，m為主簧的片數(shù)。各片副簧的根部平直段的厚度為h_2A，寬度為b，一半長(zhǎng)度為L(zhǎng)_A，安裝間距的一半l₃，副簧斜線段的根部到副簧端點(diǎn)的水平距離l_2A＝L_A-l₃，各片副簧的端部平直段的厚度和長(zhǎng)度分別為h_A1j和l_A1j，各片副簧斜線段的厚度比為β_Aj＝h_A1j/h_2A，j＝1,2,…,n，n為副簧片數(shù)。副簧的一半長(zhǎng)度L_A小于主簧的一半長(zhǎng)度L_M，副簧觸點(diǎn)與主簧端點(diǎn)之間的水平距為l₀＝L_M－L_A，副簧觸點(diǎn)與主簧斜線段之間設(shè)置有一定的主副簧間隙δ，當(dāng)載荷大于副簧起作用載荷時(shí)，副簧端點(diǎn)與主簧斜線段內(nèi)某點(diǎn)相接觸。當(dāng)主副簧接觸之后，主副簧的各片端點(diǎn)力不相等，且與副簧相接觸的第m片主簧除了受端點(diǎn)力之外，還在主副接觸點(diǎn)處受副簧觸點(diǎn)支撐力的作用。在主副簧的各片結(jié)構(gòu)參數(shù)、彈性模量、許用應(yīng)力、最大載荷及副簧起作用載荷給定情況下，對(duì)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(qiáng)度進(jìn)行校核。