[發(fā)明專利]高強度兩級漸變剛度板簧各級副簧首片下料長度的設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710023034.6
• 申請日: 2017-01-12
• 公開（公告）號: CN106704430B
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周長城;楊騰飛;馬馳騁;朱召輝;趙雷雷;袁光明;陳海真
• 申請（專利權(quán)）人: 山東理工大學(xué)
• 主分類號: F16F3/02
• 分類號: F16F3/02;F16F1/18;F16F1/26;G06F17/50
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本發(fā)明涉及高強度兩級漸變剛度板簧各級副簧首片下料長度的設(shè)計方法，屬于車輛懸架鋼板彈簧技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明可根據(jù)各片主簧和副簧的結(jié)構(gòu)參數(shù)，彈性模量，接觸載荷，及主簧初始切線弧高設(shè)計值，通過各級副簧首片的初始切線弧高設(shè)計、曲面形狀計算及微元弧高疊加計算，對高強度兩級漸變剛度板簧各級副簧首片下料長度進(jìn)行設(shè)計。通過樣機下料加工試驗測試結(jié)果可知，本發(fā)明所提供的高強度二級漸變剛度板簧的各級副簧首片下料長度的設(shè)計方法是正確的，可得到準(zhǔn)確可靠的各級副簧首片的下料長度設(shè)計值，為高強度二級漸變剛度板簧現(xiàn)代化CAD設(shè)計奠定了可靠的技術(shù)基礎(chǔ)；同時，利用該方法可節(jié)省材料，降低設(shè)計和試驗測試費用，加快產(chǎn)品開發(fā)速度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車輛懸架板簧，特別是高強度兩級漸變剛度板簧各級副簧首片下料長度的設(shè)計方法。

背景技術(shù)

隨著高強度鋼板材料的出現(xiàn)，車輛懸架可采用高強度兩級漸變剛度板簧，從而進(jìn)一步滿足在不同載荷下的車輛行駛平順性及懸架漸變偏頻保持不變的設(shè)計要求，其中，各級副簧長度對板簧剛度具有重要影響，并且各級副簧首片下料長度決定著其他各片副簧下料長度的設(shè)計的設(shè)計，各級副簧首片下料長度設(shè)計是否準(zhǔn)確可靠，對節(jié)省材料和提高生產(chǎn)效率具有決定性作用。然而，由于主簧與一級副簧和二級副簧的漸變接觸過程中，接觸長度和漸變剛度都隨載荷而變化，主簧和各級副簧的撓度計算不僅與主簧和一級副簧及二級副簧的結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)，而且還與各次接觸載荷有關(guān)，因此，各級副簧初始切線弧高設(shè)計及初始曲面形狀計算非常復(fù)雜，據(jù)所查資料可知，先前國內(nèi)外一直未給出高強度兩級漸變剛度板簧各級副簧首片下料長度的設(shè)計方法。隨著車輛行業(yè)的快速發(fā)展，對高強度兩級漸變剛度板簧設(shè)計提出了更高要求，因此，必須建立一種精確、可靠的高強度兩級漸變剛度板簧各級副簧首片下料長度的設(shè)計方法，以滿足車輛行業(yè)快速發(fā)展對高強度兩級漸變剛度板簧的設(shè)計要求，提高產(chǎn)品設(shè)計水平、生產(chǎn)效率和材料利用率；同時，降低設(shè)計及試驗費用，加快產(chǎn)品開發(fā)速度。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種簡便、可靠的高強度兩級漸變剛度板簧各級副簧首片下料長度的設(shè)計方法，設(shè)計流程圖，如圖1所示。等偏頻兩級漸變剛度板簧的各片板簧采用高強度鋼板，寬度為b，彈性模量為E，各片板簧的以中心栓穿裝孔為中心的對稱結(jié)構(gòu)，其安裝夾緊距的一半L0為騎馬螺栓夾緊距的一半L0；高強度兩級漸變剛度板簧的的一半對稱結(jié)構(gòu)如圖2所示，由主簧1、第一級副簧2和第二級副簧3構(gòu)成，其中，主簧1的片數(shù)為n，主簧各片的厚度為hi，一半作用長度為LiT，一半夾緊長度為Li＝LiT-L0/2，i＝1,2,…,n，主簧夾緊剛度為KM，主簧的初始切線弧高為HgM0。第一級副簧2的片數(shù)為m1，第一級副簧各片的厚度為hA1j，一半作用長度為LA1jT，一半夾緊長度為LA1j＝LAjT-L0/2，j＝1,2,…,m1，主簧與第一級副簧的復(fù)合夾緊剛度為KMA1，第一級副簧的初始切線弧高為HgA10。第二級副簧3的片數(shù)為m2，第二級副簧各片的厚度為hA2k，一半作用長度為LA2kT，一半夾緊長度為LA2k＝LA2kT-L0/2，k＝1,2,…,m2，主簧與第一級和第二級副簧的總復(fù)合夾緊剛度為KMA2；第二級副簧的初始切線弧高為HgA20。根據(jù)各片板簧的結(jié)構(gòu)參數(shù)，彈性模量，接觸載荷，主簧初始切線弧高設(shè)計值，在各級副簧初始切線弧高設(shè)計及初始曲面形狀計算的基礎(chǔ)上，通過曲面微元及疊加計算，對高強度兩級漸變剛度板簧各級副簧首片下料長度進(jìn)行設(shè)計。