[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

本發明涉及一級漸變剛度板簧的各片主簧下料長度的設計方法，屬于懸架鋼板彈簧技術領域。本發明可根據一級漸變剛度板簧的安裝加緊距、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漸變剛度鋼板彈簧剩余弧高的設計要求值，通過微元曲面疊加計算，對該一級漸變剛度鋼板彈簧各片主簧下料長度進行設計。通過實際下料和樣機加工驗證可知，利用該方法可得到準確可靠的各片主簧的下料長度設計，為板簧的設計、下料、加工及現代化CAD軟件開發奠定了可靠的技術。同時，利用該方法還可以節省材料、優化生產工藝、提高生產效率，降低設計和試驗費用，加快產品開發速度。

技術領域

本發明涉及車輛懸架鋼板彈簧，特別是一級漸變剛度板簧的各片主簧下料長度的設計方法。

背景技術

為了滿足在不同載荷下車輛行駛平順性的要求，通常車輛懸架采用一級漸變剛度板簧，其中，主簧首片和其他各片主簧的下料長度是由夾緊段長度、曲面段長度和首片吊耳圓周長度所決定的，影響加工工藝、生產效率和材料節省率。然而，由于受漸變過程主簧撓度和主簧初始曲面形狀計算的制約，先前一直未能給出一級漸變剛度板簧的各片主簧下料長度的設計方法，不能滿足車輛行業快速發展及現代化CAD軟件開發的要求。

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、可靠的一級漸變剛度板簧的各片主簧下料長度的設計方法，一級漸變剛度板簧主簧的設計、下料、加工及現代化CAD軟件開發，奠定了可靠的技術，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；同時，提高材料節省率和生產加工效率，降低設計和試驗測試費用，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、可靠的基于剛度的一級漸變剛度板簧的末片主簧調整設計的方法，設計流程如圖1所示。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，板簧的寬度為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，主簧的一半作用長度為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，各片副簧的一半作用長度為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，確保副簧首片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，以滿足漸變剛度板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。主簧首片和其他各片主簧的下料長度是由夾緊段長度、曲面段長度和首片吊耳圓周長度所決定的，影響加工工藝、生產效率和材料節省率；根據一級漸變剛度板簧的安裝夾緊距、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一級漸變剛度板簧剩余弧高的設計要求值，對該一級漸變剛度板簧各片主簧下料長度進行設計。

為解決上述技術問題，本發明所提供的一級漸變剛度板簧的各片主簧下料長度的設計方法，其特征在于采用以下設計步驟：

(1)一級漸變剛度板簧的漸變夾緊剛度K_kwp的計算：