[發明專利]高強度等偏頻三級漸變剛度板簧接觸載荷的驗算方法

有效

• 申請號: 201710023307.7
• 申請日: 2017-01-12
• 公開（公告）號: CN106777806B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 周長城;汪曉;馬馳騁;趙雷雷;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: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及車輛懸架板簧，特別是高強度等偏頻三級漸變剛度板簧接觸載荷的驗算法。

背景技術

隨著高強度鋼板材料的出現，可采用高強度等偏頻三級漸變板簧，從而滿足在不同載荷下的懸架偏頻保持不變的設計要求，進一步提高車輛行駛平順性。三級漸變間隙的接觸載荷對板簧的撓度、應力大小、漸變剛度、懸架偏頻及車輛平順性具有重要影響，并且對于給定設計結構板簧的特性仿真和驗證，必須首先對接觸載荷進行驗算，其中，接觸載荷驗算不僅與切線弧高及曲率半徑有關，還與板簧在一定載荷下的撓度有關。然而，由于主簧撓度計算非常復雜，因此，據所查資料可知，目前國內外尚未給出可靠的高強度等偏頻三級漸變剛度板簧接觸載荷的驗算法。隨著車輛行駛速度及其對平順性要求的不斷提高，對車輛懸架系統設計提出了更高要求，因此，必須建立一種精確、可靠的高強度等偏頻三級漸變剛度板簧接觸載荷的驗算法，以滿足車輛行業快速發展、車輛行駛平順性不斷提高及對高強度三級漸變板簧的設計及特性仿真驗算的要求，提高產品的設計水平、質量和性能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、可靠的高強度等偏頻三級漸變剛度板簧接觸載荷的驗算法，其設計流程如圖1所示。高強度等偏頻三級漸變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和第三級副簧4所組成的，高強度等偏頻三級漸變剛度板簧的寬度為b，各片板簧采用高強度鋼板，彈性模量為E，騎馬螺栓夾緊距的一半為L₀。主簧1的片數為n，主簧各片的厚度為h_i，一半作用長度L_iT，一半夾緊長度L_i＝L_iT-L₀/2，i＝1,2,…,n；第一級副簧2的片數為n₁，第一級副簧各片的厚度為h_A1j,一半作用長度L_A1jT，一半夾緊長度L_A1j＝L_A1jT-L₀/2，j＝1,2,…,n₁；第二級副簧3的片數為n₂，第二級副簧各片的厚度為h_A2j,一半作用長度L_A2kT，一半夾緊長度L_A2k＝L_A2kT-L₀/2，k＝1,2,…,n₂；第三級副簧4的片數為n₃，第三級副簧各片的厚度為h_A3l,一半作用長度L_A3lT，一半夾緊長度L_A3l＝L_A3lT-L₀/2，l＝1,2,…,n₃。主副簧的總片數N＝n+n₁+n₂+n₃，主簧與各級副簧之間共設有三級漸變間隙δ_MA1、δ_A12和δ_A23，即在主簧末片下表面與第一級副簧首片上表面之間設有第一級漸變間隙δ_MA1；第一級副簧末片下表面與第二級副簧首片上表面之間設有第二級漸變間隙δ_A12；第二級副簧的末片下表面與第三級副簧首片上表面之間設有第三級漸變間隙δ_A23。通過主簧和各級副簧初始切線弧高及三級漸變間隙，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系統偏頻的設計要求。根據各片板簧的結構參數，彈性模量，主簧夾緊剛度及主簧與各級副簧的復合夾緊剛度，主簧及各級副簧的初始切線弧高，對高強度等偏頻三級漸變剛度板簧的接觸載荷進行驗算。

為解決上述技術問題，本發明所提供的高強度等偏頻三級漸變剛度板簧接觸載荷的驗算法，其特征在于采用以下驗算步驟：

(1)高強度等偏頻三級漸變剛度板簧的主簧末片下表面初始曲率半徑R_M0b的計算：

根據主簧的片數n，主簧各片的厚度h_i，i＝1,2,…,n，主簧首片的一半夾緊長度L₁，主簧的切線弧高設計值H_gM0，對主簧末片下表面初始曲率半徑R_M0b進行計算，即

(2)高強度等偏頻三級漸變剛度板簧的第一級副簧首片上表面初始曲率半徑R_A10a的計算：