[發明專利]一級漸變剛度板簧的各片主簧下料長度的設計方法

有效

• 申請號: 201710002603.9
• 申請日: 2017-01-03
• 公開（公告）號: CN106763380B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 周長城;楊騰飛;袁光明;趙雷雷;汪曉;王鳳娟;邵明磊
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: F16F3/02
• 分類號: F16F3/02;F16F1/18;G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一級漸變剛度板簧的各片主簧下料長度的設計方法，其中，各片板簧為以中心穿裝孔對稱的結構，安裝夾緊距的一半為騎馬螺栓夾緊距的一半；通過主簧和副簧的初始切線弧高及漸變間隙，確保滿足板簧漸變剛度、懸架偏頻特性和主簧應力強度設計要求，即非等偏頻型一級漸變剛度板簧；根據一級漸變剛度板簧的騎馬螺栓夾緊距、首片主簧的厚度和作用長度、彈性模量、主簧夾緊剛度、主副簧夾緊復合剛度、開始接觸載荷、完全接觸載荷、額定載荷及在額定載荷下的剩余切線弧高，在漸變夾緊剛度計算的基礎上，通過主簧初始切線弧高設計和初始曲面形狀及曲面微元疊加計算，對一級漸變剛度板簧各片主簧下料長度進行設計，其特性在于采用以下具體設計步驟：

(1)一級漸變剛度板簧的漸變夾緊剛度K_kwp的計算：

根據開始接觸載荷P_k，完全接觸載荷P_w，主簧夾緊剛度K_M，主副簧復合夾緊剛度K_MA，對一級漸變剛度板簧在載荷P∈[P_k,P_w]范圍內的漸變夾緊剛度K_kwP進行計算，即

(2)一級漸變剛度板簧的主簧初始切線弧高H_gM0的確定：

根據開始接觸載荷P_k，完全接觸載荷P_w，額定載荷P_N，在額定載荷下的剩余切線弧高H_gMsy，主簧夾緊剛度K_M；主副簧復合夾緊剛度K_MA，及步驟(1)中計算得到的K_kwP，對一級漸變剛度板簧的主簧初始切線弧高H_gM0進行確定，即

(3)一級漸變剛度板簧的首片主簧初始狀態曲面形狀f_x的計算：

I步驟：基于初始切線弧高的首片主簧的等效端點力F_1e的計算

根據一級漸變剛度板簧的寬度b，彈性模量E；首片主簧的厚度h₁，一半夾緊長度L₁，步驟(2)中所確定的H_gM0，對基于初始切線弧高的首片主簧的等效端點力F_1e進行計算，即

II步驟：首片主簧在任意位置處的變形系數G_Mx的計算

根據一級漸變剛度板簧的寬度b，彈性模量E；首片主簧的一半夾緊長度L₁，以距離對稱中心L₀/2位置為坐標原點，對首片主簧在任意位置x處的變形系數G_Mx進行計算，即

III步驟：首片主簧初始曲面形狀f_x的計算，

根據首片主簧的厚度h₁，首片主簧的一半夾緊長度L₁，I步驟中計算得到的F_1e，II步驟中計算得到的G_Mx，對一級漸變剛度板簧首片主簧初始曲面形狀f_x進行計算，即

(4)一級漸變剛度板簧的首片主簧下料長度L_1C的設計:

A步驟：首片主簧在一半夾緊長度范圍內的曲面段長度L_1c1的計算

根據首片主簧的一半夾緊長度L₁，以ΔL為曲面微元長度，在0～L₁范圍內劃分為N_c＝L₁/ΔL個曲面微元，根據II步驟計算得到的首片主簧初始曲面形狀f_x及在任意位置x_j處的曲面弧高f_xj，0≤x_j≤L₁，j＝1,2,…,N_c+1，利用疊加原理對首片主簧在一半夾緊長度內的曲面段長度L_1c1進行計算，即

B步驟：首片主簧單個吊耳的圓周長度L_1c2計算

根據主簧兩端吊耳的中徑d_e，對單個吊耳的圓周長度L_1c2進行計算，即

L_1c2＝πd_e；

C步驟：首片主簧下料長度L_1c的設計

根據騎馬螺栓夾緊距的一半L₀，A步驟中計算得到的L_1c1，B步驟中計算得到的L_1c2，對一級漸變剛度板簧的首片主簧下料長度L_1C進行設計，即

L_1C＝2(L_1c1+L_1c2+L₀/2)；

(5)一級漸變剛度板簧其他各片主簧下料長度的設計：

a步驟：首片主簧與其他各片主簧的一半作用長度之差的計算

根據主簧片數n，各片主簧的一半作用長度L_it，i＝1,2,…,n；分別計算首片主簧與其他各片主簧的一半作用長度之差，即

ΔL_i1＝L_1t-L_it，i＝2,…,n；

b步驟：其他各片主簧下料長度的設計

根據騎馬螺栓夾緊距的一半L₀，主簧片數n，步驟(4)的A步驟中計算得到的L_1c1，a步驟中計算得到的ΔL_i1，i＝2,…,n；分別對他各片主簧的下料長度進行設計，即

L_iC＝2(L_1c1+L₀/2-ΔL_i1),i＝2,…,n。