[發明專利]非等偏頻一級漸變剛度板簧的初始切線弧高的設計方法

有效

• 申請號: 201710001897.3
• 申請日: 2017-01-03
• 公開（公告）號: CN106611091B
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 周長城;于曰偉;王炳超;朱召輝;楊騰飛;王鳳娟;邵明磊
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及非等偏頻一級漸變剛度板簧的初始切線弧高的設計方法，屬于懸架鋼板彈簧技術領域。本發明可根據各片主簧和副簧的結構參數、彈性模量、主簧加緊剛度、主副簧復合加緊剛度、接觸載荷、額定載荷及在額定載荷下剩余切線弧高設計要求值，對非等偏頻一級漸變剛度板簧的主簧和副簧初始切線弧高進行設計。通過樣機加載撓度試驗結果可知，本發明所提供的初始切線弧高的設計方法是正確的，可得到準確可靠的初始切線弧高設計值，為非等偏頻一級漸變剛度板簧的設計及CAD軟件開發奠定了可靠的技術基礎。利用該方法可提高產品的設計水平、質量和性能及提高車輛行駛平順性；同時，降低產品的設計和試驗測試費用，加快產品的開發速度。

技術領域

本發明涉及車輛懸架鋼板彈簧，特別是非等偏頻一級漸變剛度板簧的初始切線弧高的設計方法。

背景技術

為了滿足一級漸變剛度板簧的主簧強度的要求，通常使副簧盡早承擔載荷而降低完全性接觸載荷和主簧應力，即采用非等偏頻一級漸變剛度板簧懸架，其中，非等偏頻一級漸變剛度板簧的主簧和副簧的初始切線弧高，不僅影響主副簧間隙、漸變剛度、懸架偏頻及車輛行駛平順性，而且還影響板簧應力、安裝裝配和在額定載荷下剩余切線弧高及車輛行駛安全性。然而，由于變剛度板簧的撓度計算不僅與主簧和副簧的結構及載荷大小有關，而且還與接觸載荷大小有關，因此，非等偏頻一級漸變剛度板簧懸架的撓度計算非常復雜，據所查資料可知，先前國內外一直未給出非等偏頻一級漸變剛度板簧的初始切線弧高的設計方法。隨著車輛行駛速度及其對平順性要求的不斷提高，對非等偏頻一級漸變剛度板簧懸架提出了更高要求，因此，必須建立一種精確、可靠的非等偏頻一級漸變剛度板簧的初始切線弧高的設計方法，為非等偏頻一級漸變剛度板簧設計奠定可靠的技術基礎，滿足車輛行業快速發展、車輛行駛平順性及非等偏頻一級漸變剛度板簧現代化CAD設計要求，提高非等偏頻一級漸變剛度板簧的設計水平、產品質量和性能及車輛行駛平順性和安全性的設計要求；同時，降低設計及試驗費用，加快產品開發速度。

發明內容

針對上述現有技術中存在的缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種簡便、可靠的非等偏頻一級漸變剛度板簧的初始切線弧高的設計方法，設計流程圖，如圖1所示。非等偏頻一級漸變剛度板簧的一半對稱結構如圖2所示，是由主簧1和副簧2所組成的，一級漸變剛度板簧的一半總跨度，即為首片主簧的一半作用長度為L_1t，騎馬螺栓夾緊距的一半為L₀，鋼板彈簧的寬度為b，彈性模量為E。主簧1的片數為n，各片主簧的厚度為h_i，一半作用長度為L_it，一半夾緊長度L_i＝L_it-L₀/2，i＝1,2,…n。副簧2的片數為m，各片副簧的厚度為h_Aj，一半作用長度為L_Ajt，一半夾緊長度L_Aj＝L_Ajt-L₀/2，j＝1,2,…m。通過主簧和副簧初始切線弧高，確保首片副簧端部上表面與主簧末片端部下表面之間設置有一定的主副簧間隙δ_MA，以滿足漸變剛度鋼板彈簧開始接觸載荷和完全接觸載荷、主簧應力強度和懸架漸變剛度的設計要求，并且還應該滿足板簧安裝及在額定載荷下剩余切線弧高的設計要求。非等偏頻一級漸變剛度板簧的空載載荷P₀，開始接觸載荷為P_k，完全接觸載荷為P_w；為了滿足主簧應力強度的要求，懸架開始接觸載荷偏頻f_0k與完全接觸載荷偏頻f_0w不相等，即設計為非等偏頻一級漸變剛度板簧。非等偏頻一級漸變剛度板簧的主簧和副簧的初始切線弧高設計值，不僅要滿足主副簧間隙、漸變剛度及車輛行駛平順性的設計要求，而且還要滿足安裝和在額定載荷下剩余切線弧高及車輛行駛安全性的設計要求。根據非等偏頻一級漸變剛度板簧的各片主簧和副簧的結構參數、彈性模量、主簧夾緊剛度、主副簧復合夾緊剛度、開始接觸載荷和完全接觸載荷、額定載荷及在額定載荷下剩余切線弧高設計要求值，對非等偏頻一級漸變剛度板簧的主簧和副簧初始切線弧高進行設計。