[發明專利]非端部接觸式少片斜線型副簧根部厚度的設計方法

有效

• 申請號: 201610228995.6
• 申請日: 2016-04-14
• 公開（公告）號: CN105864335B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 汪曉;王炳超;周長城;趙雷雷;于曰偉;安艷;王鳳娟;邢玉清;紀世才
• 申請（專利權）人: 山東恒日懸架彈簧有限公司
• 主分類號: F16F3/02
• 分類號: F16F3/02;F16F1/18;G06F17/50
• 代理公司: 濰坊鳶都專利事務所37215
• 代理人: 郭清

1.非端部接觸式少片斜線型副簧根部厚度的設計方法，其中，少片斜線型變截面主副簧是由根部平直段、斜線段和端部平直段三段構成，各片主簧的端部平直段非等構，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，副簧觸點與主簧斜線段內某點相接觸，即主副簧為非端部接觸式；在各片主簧的結構參數、副簧長度、副簧片數、副簧斜線段厚度比、及主副簧復合剛度設計要求值給定情況下，對非端部接觸式少片斜線型主、副簧的副簧根部厚度進行設計，具體設計步驟如下：

(1)端點受力情況下的各片斜線型變截面主簧的端點變形系數G_x-Di計算：

根據少片斜線型變截面主簧的一半長度L_M，寬度b，彈性模量E，主簧斜線段的根部到主簧端點的水平距離l_2M，主簧片數m，其中，第i片主簧的斜線段的厚度比β_i，i＝1,2,…,m，對端點受力情況下的各片主簧的端點變形系數G_x-Di進行計算，即

Gx-Di=4Eb(LM3-l2M3)+6l2M3(βi+1)2[3(βi-1)-2lnβi(1+βi)]Eb+4βi3l2M3Eb;]]>

(2)端點受力情況下的第m片主簧在斜線段與副簧接觸點處的變形系數G_x-BC計算：

根據少片斜線型變截面主簧的一半長度L_M，寬度b，彈性模量E，主簧斜線段的根部到主簧端點的水平距離l_2M，主簧片數m，其中，第m片主簧的斜線段的厚度比β_m，副簧觸點與主簧端點的水平距離l₀，對端點受力情況下的第m片主簧在斜線段與副簧接觸點的變形系數G_x-BC進行計算，即

Gx-BC=12l2M3Eb[βm(3βm2+7βm+4)2+(βm+1)3lnl2M(βm+1)l0+l2Mβm-l2Mβm(4l0+3l2Mβm)(βm+1)32(l0+l2Mβm)2]+4LM3-6l0LM2-4l2M3+6l0l2M2Eb-6l2M2l0(l2M-l0)(βm+1)(2l0+l2Mβm+βml0)Eb(l0+l2Mβm)2;]]>

(3)主副簧接觸點受力情況下的第m片主簧的端點變形系數C_x-Dpm計算：

根據少片斜線型變截面主簧的一半長度L_M，寬度b，彈性模量E，主簧斜線段的根部到主簧端點的水平距離l_2M，主簧片數m，其中，第m片主簧的斜線段的厚度比β_m，副簧觸點與主簧端點的水平距離l₀，對主副簧接觸點處受力情況下的第m片主簧的端點變形系數G_x-Dpm進行計算，即

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]+(4LM3-6l0LM2-4l2M3+6l0l2M2)Eb;]]>

(4)主副簧接觸點受力情況下的第m片主簧在斜線段與副簧接觸點處的變形系數C_x-BCp計算：

根據少片斜線型變截面主簧的一半長度L_M，寬度b，彈性模量E，主簧斜線段的根部到主簧端點的水平距離l_2M，主簧片數m，其中，第m片主簧的斜線段的厚度比β_m，副簧觸點與主簧端點的水平距離l₀，對主副簧接觸點處受力情況下的第m片主簧在斜線段與副簧接觸點處的變形系數G_x-BCp進行計算，即

Gx-BCp=4(LM-l2M)(LM2-3LMl0+LMl2M+3l02-3l0l2M+l2M2)Eb-6l2M(βm+1)Eb[2l2M2βm+l02+3l2M2+2l2M2(1+βm)2lnl0+l2Mβml2M(βm+1)-4l0l2M-2l0l2MβM];]]>

(5)端點受力情況下的n片疊加副簧的總端點變形系數G_x-DAT計算：

根據少片斜線型變截面副簧的一半長度L_A，副簧片數n，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＝L_A-l₃，各片副簧的斜線段的厚度比β_A，對n片疊加副簧的總端點變形系數G_x-DAT進行計算，即

Gx-DAT=4Ebn(LA3-l2A3)+6l2A3(βA+1)2[3(βA-1)-2lnβA(1+βA)]Ebn+4βA3l2A3Ebn;]]>

(6)少片斜線型變截面副簧的根部平直段厚度h_2A設計：

根據主副簧的復合剛度設計要求值K_MAT，主簧片數m，各片主簧的根部平直段的厚度h_2M，步驟(1)中計算所得到的G_x-Di，步驟(2)中計算得到的G_x-BC，步驟(3)中計算得到的G_x-Dpm，步驟(4)中計算得到的G_x-BCp，及步驟(5)中計算所得到的G_x-DAT，對所設計的n片副簧的根部厚度h_2A進行設計，即

h2A=(KMAT-Σi=1m-12h2M3Gx-Di)Gx-DmGx-DATh2M3-2Gx-DATh2M6(KMAT-Σi=1m-12h2M3Gx-Di)(Gx-DpmGx-BC-Gx-DmGx-BCp)+2Gx-BCph2M33.]]> 2