[發明專利]兩級副簧式非等偏頻型漸變剛度板簧撓度特性的仿真計算法

有效

• 申請號: 201710022815.3
• 申請日: 2017-01-12
• 公開（公告）號: CN106855905B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 周長城;于曰偉;趙雷雷;汪曉;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: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及兩級副簧式非等偏頻型漸變剛度板簧撓度特性的仿真計算法，屬于懸架鋼板彈簧技術領域。本發明可根據各片主簧與第一級和第二級副簧的結構參數，彈性模量，主簧夾緊剛度，主簧與各級副簧的復合夾緊剛度，及初始切線弧高設計值，對兩級副簧式非等偏頻型漸變剛度板簧的撓度特性進行仿真計算。通過樣機試驗可知，表明所建立的兩級副簧式非等偏頻型漸變剛度板簧撓度特性的仿真計算法是正確的，為兩級副簧式非等偏頻型漸變剛度板簧初始切線弧高及最大限位撓度的仿真驗算，奠定了可靠的技術基礎。利用該方法可得到可靠的不同載荷下的撓度仿真計算值，提高產品設計水平和性能；同時，降低設計和試驗測試費用，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，特別是兩級副簧式非等偏頻型漸變剛度板簧撓度特性的仿真計算法。

背景技術

為了提高車輛在額定載荷下的行駛平順性的設計要求，將原一級漸變剛度板簧的副簧拆分設計為兩級副簧，即采用兩級副簧式漸變剛度板簧；同時，由于受主簧強度的制約，通常通過主簧初始切線弧高、第一級副簧和第二級副簧初始切線弧高及兩級漸變間隙，使副簧適當提前承擔載荷，從而降低主簧應力，在接觸載荷下的懸架偏頻不相等，即兩級副簧式非等偏頻型漸變剛度板簧，其中，漸變剛度板簧在不同載荷下的撓度特性，影響懸架偏頻及車輛行駛平順性和安全性。然而，由于受兩級副簧式非等偏頻型漸變剛度板簧的根部重疊部分等效厚度和撓度計算及接觸載荷仿真問題的制約，先前一直未能給出兩級副簧式非等偏頻型漸變剛度板簧撓度特性的仿真計算法，因此，不能滿足車輛行業快速發展和懸架彈簧懸架現代化CAD設計及軟件開發的要求。隨著車輛行駛速度及對車輛行駛平順性和安全性要求的不斷提高，對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、可靠的兩級副簧式非等偏頻型漸變剛度板簧撓度特性的仿真計算法，為兩級副簧式非等偏頻型漸變剛度板簧設計、特性仿真驗證及現代化CAD軟件開發奠定可靠的技術基礎，滿足車輛行業快速發展、車輛行駛安全性及對漸變剛度板簧的設計要求，提高兩級副簧式非等偏頻型漸變剛度板簧的設計水平、產品質量和可靠性及車輛行駛平順性和安全性；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、可靠的兩級副簧式非等偏頻型漸變剛度板簧撓度特性的仿真計算法，仿真計算流程如圖1所示。兩級副簧式非等偏頻型漸變剛度板簧的一半對稱結構如圖2所示，是由主簧1、第一級副簧2 和第二級副簧3組成。采用兩級副簧，主簧與第一級副簧之間和第一級副簧與第二級副簧之間設有兩級漸變間隙δ_MA1和δ_A12，以提高額定載荷下的車輛行駛平順性；為了確保滿足主簧應力強度設計要求，第一級副簧和第二級副簧適當提前承擔載荷，懸架漸變載荷偏頻不相等，即將板簧設計為非等偏頻型漸變剛度板簧。板簧的一半總跨度等于首片主簧的一半作用長度L_1T，騎馬螺栓夾緊距的一半為L₀，寬度為b，彈性模量為E。主簧1的片數為n，主簧各片的厚度為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。第一級副簧片數為m₁，第一級副簧各片的厚度為h_A1j，一半作用長度為L_A1jT，一半夾緊長度L_A1j＝＝L_A1jT-L₀/2，j＝1,2,…,m₁。第二級副簧片數為m₂，第二片副簧各片的厚度為h_A2k，一半作用長度為L_A2kT，一半夾緊長度L_A2k＝L_A2kT-L₀/2，k＝1,2,…,m₂。根據各片主簧和副簧的結構參數、初始切弧高設計值、騎馬螺栓夾緊距、主簧夾緊剛度、及主簧與各級副簧的復合夾緊剛度，在接觸載荷仿真計算的接觸上，對兩級副簧式非等偏頻型漸變剛度板簧的撓度特性進行仿真計算。