[發(fā)明專利]高強(qiáng)度兩級(jí)漸變剛度板簧的主簧各片下料長度的設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710023259.1
• 申請(qǐng)日: 2017-01-12
• 公開（公告）號(hào): CN106777801B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周長城;馬馳騁;朱召輝;趙雷雷;楊騰飛;袁光明;陳海真
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車輛懸架板簧，特別是高強(qiáng)度兩級(jí)漸變剛度板簧的主簧各片下料長度的設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

隨著高強(qiáng)度鋼板材料的出現(xiàn)，車輛懸架可采用高強(qiáng)度兩級(jí)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(jì)要求，其中，主簧長度對(duì)板簧剛度具有重要影響，并且主簧各片下料長度的設(shè)計(jì)是否準(zhǔn)確可靠，對(duì)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(jí)副簧和二級(jí)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，主簧撓度不僅與主簧和一級(jí)副簧及二級(jí)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，高強(qiáng)度兩級(jí)漸變剛度板簧的撓度計(jì)算非常復(fù)雜，同時(shí)，還受主簧初始曲面形狀計(jì)算的制約，據(jù)所查資料可知，先前國內(nèi)外一直未給出高強(qiáng)度兩級(jí)漸變剛度板簧的主簧各片下料長度的設(shè)計(jì)方法。隨著車輛行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)高強(qiáng)度兩級(jí)漸變剛度板簧設(shè)計(jì)提出了更高要求，因此，必須建立一種精確、可靠的高強(qiáng)度兩級(jí)漸變剛度板簧的主簧各片下料長度的設(shè)計(jì)方法，以滿足車輛行業(yè)快速發(fā)展對(duì)高強(qiáng)度兩級(jí)漸變剛度板簧的設(shè)計(jì)要求，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平、生產(chǎn)效率和材料利用率；同時(shí)，降低設(shè)計(jì)及試驗(yàn)費(fèi)用，加快產(chǎn)品開發(fā)速度。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)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(qiáng)度兩級(jí)漸變剛度板簧的主簧各片下料長度的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)流程圖，如圖1所示。等偏頻兩級(jí)漸變剛度板簧的各片板簧采用高強(qiáng)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(duì)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(qiáng)度兩級(jí)漸變剛度板簧的的一半對(duì)稱結(jié)構(gòu)如圖2所示，由主簧1、第一級(jí)副簧2和第二級(jí)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h_i，一半作用長度為L_iT，一半夾緊長度為L_i＝L_iT-L₀/2，i＝1,2,…,n，主簧夾緊剛度為K_M，主簧的初始切線弧高為H_gM0。第一級(jí)副簧2的片數(shù)為m₁，第一級(jí)副簧各片的厚度為h_A1j，一半作用長度為L_A1jT，一半夾緊長度為L_A1j＝L_AjT-L₀/2，j＝1,2,…,m₁，主簧與第一級(jí)副簧的復(fù)合夾緊剛度為K_MA1，第一級(jí)副簧的初始切線弧高為H_gA10。第二級(jí)副簧3的片數(shù)為m₂，第二級(jí)副簧各片的厚度為h_A2k，一半作用長度為L_A2kT，一半夾緊長度為L_A2k＝L_A2kT-L₀/2，k＝1,2,…,m₂，主簧與第一級(jí)和第二級(jí)副簧的總復(fù)合夾緊剛度為K_MA2；第二級(jí)副簧的初始切線弧高為H_gA20。根據(jù)各片板簧的結(jié)構(gòu)參數(shù)、彈性模量、第1次和第2次接觸載荷、額定載荷及在額定載荷下的剩余切線弧高設(shè)計(jì)要求值，通過主簧初始切線弧高確定和曲面形狀計(jì)算的基礎(chǔ)上，通過微曲面微元及疊加計(jì)算，對(duì)高強(qiáng)度兩級(jí)漸變剛度板簧的主簧各片下料長度進(jìn)行設(shè)計(jì)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所提供的高強(qiáng)度兩級(jí)漸變剛度板簧的主簧各片下料長度的設(shè)計(jì)方法，其特征在于采用以下設(shè)計(jì)步驟：

(1)高強(qiáng)度兩級(jí)漸變剛度板簧的各不同片數(shù)重疊段的等效厚度h_le的計(jì)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(jí)副簧的片數(shù)m₁，第一級(jí)副簧各片的厚度h_A1j,j＝1,2,...,m₁；第二級(jí)副簧的片數(shù)m₂,第二級(jí)副簧各片的厚度h_A2k，k＝1,2,...,m₂；主簧與第一級(jí)副簧的片數(shù)之和N₁＝n+m₁，主副簧的總片數(shù)N＝n+m₁+m₂，對(duì)高強(qiáng)度兩級(jí)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(jìn)行計(jì)算，l＝1,2,...,N，即

(2)高強(qiáng)度兩級(jí)漸變剛度板簧主簧夾緊剛度K_M及其與各級(jí)副簧復(fù)合夾緊剛度的計(jì)算：