[發(fā)明專利]高強(qiáng)度三級(jí)漸變剛度板簧的主簧初始切線弧高的設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710023305.8
• 申請(qǐng)日: 2017-01-12
• 公開（公告）號(hào): CN106802999B
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周長(zhǎng)城;于曰偉;朱召輝;楊騰飛;汪曉;王鳳娟;邵明磊
• 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

本發(fā)明涉及高強(qiáng)度三級(jí)漸變剛度板簧的主簧初始切線弧高的設(shè)計(jì)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，額定載荷及在額定載荷下剩余切線弧高要求值，對(duì)高強(qiáng)度三級(jí)漸變剛度板簧的主簧初始切線弧高進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過仿真和樣機(jī)試驗(yàn)測(cè)試可知，主簧初始切線弧高設(shè)計(jì)值是可靠的，表明所提供的高強(qiáng)度三級(jí)漸變剛度板簧的主簧初始切線弧高的設(shè)計(jì)方法是正確的，為高強(qiáng)度三級(jí)漸變剛度板簧設(shè)計(jì)奠定了可靠的技術(shù)基礎(chǔ)。利用該方法可提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平、質(zhì)量和性能，確保主簧及各級(jí)副簧的初始切線弧高及三級(jí)漸變間隙和接觸載荷滿足設(shè)計(jì)要求，提高車輛行駛平順性；同時(shí)，降低設(shè)計(jì)和試驗(yàn)費(fèi)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(qiáng)度三級(jí)漸變剛度板簧的主簧初始切線弧高的設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

隨著高強(qiáng)度鋼板材料的出現(xiàn)，可采用高強(qiáng)度三級(jí)漸變剛度板簧，從而滿足在不同載荷下的懸架漸變剛度及懸架偏頻保持不變的設(shè)計(jì)要求，進(jìn)一步提高車輛行駛平順性，其中，主簧初始切線弧高不僅影響各級(jí)副簧的初始切線弧高設(shè)計(jì)，而且還對(duì)三級(jí)漸變間隙、接觸載荷、漸變接觸剛度、懸架偏頻及車輛行駛平順性具有重要影響。主簧初始切線弧高是由額定載荷下的剩余切線弧高和主簧在額定載荷下的撓度所決定的，然而，由于高強(qiáng)度三級(jí)漸變板簧的主簧撓度計(jì)算非常復(fù)雜，不僅與主簧及各級(jí)副簧的結(jié)構(gòu)和載荷有關(guān)，而且還與接觸載荷大小有關(guān)，因此，據(jù)所查資料可知，目前國(guó)內(nèi)外尚未給出可靠的高強(qiáng)度三級(jí)漸變剛度板簧的主簧初始切線弧高的設(shè)計(jì)方法。隨著車輛行駛速度及其對(duì)平順性要求的不斷提高，對(duì)車輛懸架系統(tǒng)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)度三級(jí)漸變剛度板簧的主簧初始切線弧高的設(shè)計(jì)方法，以滿足車輛行業(yè)快速發(fā)展、車輛行駛平順性不斷提高及對(duì)高強(qiáng)度三級(jí)漸變板簧的設(shè)計(jì)要求，確保主簧及各級(jí)副簧初始切線弧高及三級(jí)漸變間隙、接觸載荷和最大限位撓度滿足設(shè)計(jì)要求，提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)水平、性能和質(zhì)量及車輛行駛平順性；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(jiǎn)便、可靠的高強(qiáng)度三級(jí)漸變剛度板簧的主簧初始切線弧高的設(shè)計(jì)方法，其設(shè)計(jì)流程如圖1所示。高強(qiáng)度三級(jí)漸變剛度板簧的一半對(duì)稱結(jié)構(gòu)如圖2所示，是由主簧1、第一級(jí)副簧2和第二級(jí)副簧3和第三級(jí)副簧4所組成的，高強(qiáng)度三級(jí)漸變剛度板簧的一半總跨度為首片主簧的一半作用長(zhǎng)度L_1T，騎馬螺栓夾緊距的一半為L(zhǎng)₀，鋼板彈簧的寬度為b，彈性模量為E。主簧1的片數(shù)為n，其中，主簧各片的厚度為h_i，一半作用長(zhǎng)度L_iT，一半夾緊長(zhǎng)度L_i＝L_iT-L₀/2，i＝1,2,…,n。第一級(jí)副簧2的片數(shù)為n₁，第一級(jí)副簧各片的厚度為h_A1j,一半作用長(zhǎng)度L_A1jT，一半夾緊長(zhǎng)度L_A1j＝L_A1jT-L₀/2，j＝1,2,…,n₁。第二級(jí)副簧3的片數(shù)為n₂，第二級(jí)副簧各片的厚度為h_A2k,一半作用長(zhǎng)度L_A2kT，一半夾緊長(zhǎng)度L_A2k＝L_A2kT-L₀/2，k＝1,2,…,n₂。第三級(jí)副簧4的片數(shù)為n₃，第三級(jí)副簧各片的厚度為h_A3l,一半作用長(zhǎng)度L_A3lT，一半夾緊長(zhǎng)度L_A3l＝L_A3lT-L₀/2，l＝1,2,…,n₃。高強(qiáng)度三級(jí)漸變剛度板簧的總片數(shù)N＝n+n₁+n₂+n₃，主簧及各級(jí)副簧之間設(shè)有三級(jí)漸變間隙δ_MA1、δ_A12和δ_A23，即末片主簧下表面與第一級(jí)副簧首片上表面之間設(shè)有一級(jí)漸變間隙δ_MA1；第一級(jí)副簧末片下表面與第二級(jí)副簧首片上表面之間設(shè)有二級(jí)漸變間隙δ_A12；第二級(jí)副簧末片下表面與第三級(jí)副簧首片上表面之間設(shè)有三級(jí)漸變間隙δ_A23。通過主簧和各級(jí)副簧初始切線弧高及三級(jí)漸變間隙，以滿足漸變剛度鋼板彈簧的各次接觸載荷及漸變剛度和懸架偏頻的設(shè)計(jì)要求。根據(jù)各片板簧的結(jié)構(gòu)參數(shù)，彈性模量，各次接觸載荷，額定載荷及在額定載荷下主簧剩余切線弧高要求值，對(duì)高強(qiáng)度三級(jí)漸變剛度板簧的主簧初始切線弧高進(jìn)行設(shè)計(jì)。