[發(fā)明專利]高強度兩級漸變剛度板簧各級副簧初始切線弧高的設計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710021965.2
• 申請日: 2017-01-12
• 公開（公告）號: CN107061584B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發(fā)明（設計）人: 王炳超;周長城
• 申請（專利權(quán)）人: 王炳超
• 主分類號: F16F3/02
• 分類號: F16F3/02;F16F1/18;F16F1/26;G06F17/50
• 代理公司: 濰坊鳶都專利事務所 37215
• 代理人: 郭清

1.高強度兩級漸變剛度板簧各級副簧初始切線弧高的設計方法，其中，板簧采用高強度鋼板，各片板簧為以中心穿裝孔對稱的結(jié)構(gòu)，安裝夾緊距的一半為騎馬螺栓夾緊距的一半；板簧由主簧和兩級副簧構(gòu)成，通過主簧和兩級副簧的初始切線弧高及兩級漸變間隙，滿足板簧接觸載荷、漸變剛度及懸架在漸變載荷下的偏頻保持不變的設計要求，即等偏頻型高強度兩級漸變剛度板簧；根據(jù)各片板簧的結(jié)構(gòu)參數(shù)、彈性模量、接觸載荷、空載載荷、額定載荷及在額定載荷下的剩余切線弧高設計要求值，對高強度兩級漸變剛度板簧的第一級和第二級副簧的初始切線弧高進行設計，具體設計步驟如下：

(1)高強度兩級漸變剛度板簧的各不同片數(shù)l重疊段的等效厚度h_le的計算：

根據(jù)主簧的片數(shù)n,主簧各片的厚度h_i，i＝1,2,...,n；第一級副簧的片數(shù)m₁，第一級副簧各片的厚度h_A1j,j＝1,2,...,m₁；第二級副簧的片數(shù)m₂,第二級副簧各片的厚度h_A2k，k＝1,2,...,m₂；主簧與第一級副簧的片數(shù)之和N₁＝n+m₁，主副簧的總片數(shù)N＝n+m₁+m₂，對高強度兩級漸變剛度板簧的各不同片數(shù)l重疊段的等效厚度h_le進行計算，l＝1,2,...,N，即

其中，主簧的根部重疊部分的等效厚度h_Me＝h_ne；主簧與第一級副簧的根部重疊部分的等效厚度h_MA1e＝h_N1e；主副簧的根部總重疊部分的等效厚度h_MA2e＝h_Ne；

(2)高強度兩級漸變剛度板簧的主簧夾緊剛度K_M的計算：

根據(jù)高強度兩級漸變剛度板簧的寬度b，彈性模量E；主簧的片數(shù)n，主簧各片的一半夾緊長度L_i，及步驟(1)中計算得到的h_le，l＝i＝1,2,…,n，對主簧夾緊剛度K_M進行計算，即

(3)高強度兩級漸變剛度板簧的主簧與第一級副簧復合夾緊剛度K_MA1的計算：

根據(jù)高強度兩級漸變剛度板簧的寬度b，彈性模量E；主簧的片數(shù)n，主簧各片的一半夾緊長度L_i；第一級副簧的片數(shù)m₁，第一級副簧各片的一半夾緊長度L_A1j＝L_n+j；主簧與第一級副簧的片數(shù)之和N₁，及步驟(1)中計算得到的h_le，l＝1,2,…,N₁，對主簧與第一級副簧的復合夾緊剛度K_MA1進行計算，即

(4)高強度兩級漸變剛度板簧的主副簧總復合夾緊剛度K_MA2的計算：

根據(jù)高強度兩級漸變剛度板簧的寬度b，彈性模量E；主簧的片數(shù)n，主簧各片的一半夾緊長度L_i，i＝1,2,…,n；第一級副簧的片數(shù)m₁，第一級副簧各片的一半夾緊長度L_A1j＝L_n+j，j＝1,2,…,m₁；第二級副簧片數(shù)m₂，第二級副簧各片的一半夾緊長度分別為L_A2k＝L_N1+k，k＝1,2,…,m₂；主副簧的總片數(shù)N，及步驟(1)中計算得到的h_le，l＝1,2,…,N，對主副簧總復合夾緊剛度K_MA2進行計算，即

(5)高強度兩級漸變剛度板簧的第一級副簧初始切線弧高H_gA10的設計：

i步驟：主簧末片下表面初始曲率半徑R_M0b計算

根據(jù)主簧的片數(shù)n，主簧各片的厚度h_i，i＝1,2,…,n，首片主簧的一半夾緊長度L₁；第1次開始接觸載荷P_k1，第2次開始接觸載荷P_k2，第2次完全接觸載荷P_w2，額定載荷P_N，在額定載荷下的主簧剩余切線弧高設計要求值H_gMsy，步驟(2)～(4)中分別計算得到的K_M、K_MA1和K_MA2；對主簧末片下表面初始曲率半徑R_M0b進行計算，即

式中，H_gM0為高強度兩級漸變剛度板簧的主簧初始切線弧高，即

ii步驟：第一級副簧首片上表面初始曲率半徑R_A10a計算

根據(jù)高強度兩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，第1次開始接觸載荷P_k1，步驟(1)中計算得到的h_Me，及i步驟中計算得到的R_M0b，對第一級副簧首片上表面初始曲率半徑R_A10a進行計算，即

iii步驟：第一級副簧初始切線弧高H_gA10的設計

根據(jù)第一級副簧首片的一半夾緊長度L_A11，ii步驟值計算得到的R_A10a，對第一級副簧初始切線弧高H_gA10進行設計，即

(6)高強度兩級漸變剛度板簧的第二級副簧初始切線弧高H_gA20的設計：

a步驟：第一級副簧末片下表面的曲率半徑R_A10b計算

根據(jù)第一級副簧的片數(shù)m₁，第一級副簧的各片厚度h_A1j，ii步驟中計算得到的R_A10a，對第一級副簧末片下表面初始曲率半徑R_A10b進行計算，即

b步驟：第二級副簧首片上表面初始曲率半徑R_A20a的計算

根據(jù)高強度兩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，第1次開始接觸載荷P_k1，第2次開始接觸載荷P_k2，步驟(1)中計算得到的h_MA1e，及a步驟中計算得到的R_A10b，對第二級副簧首片上表面初始曲率半徑R_A20a進行計算，即

c步驟：高強度兩級漸變剛度板簧的第二級副簧切線弧高H_gA20的設計

根據(jù)第二級副簧首片的一半夾緊長度L_A21，b步驟中計算得到的R_A20a，對第二級副簧切線弧高H_gA20進行設計，即