[發明專利]兩級漸變剛度板簧等厚主簧自由切線弧高的設計方法

在審

• 申請號: 201810051102.4
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108278298A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 周長城;楊騰飛;于曰偉;趙雷雷;梁勛乾;李曉晗;楊鋮兆;周繼磊;梁宇通
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: F16F3/02
• 分類號: F16F3/02;G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.兩級漸變剛度板簧等厚主簧自由切線弧高的設計方法，其中，兩級漸變剛度板簧是由主簧、第一級副簧和第二級副簧構成，各片板簧的根部平直段用于騎馬螺栓裝配夾緊，板簧裝配夾緊后在主簧與各級副簧之間形成兩級漸變間隙，以滿足板簧兩級漸變剛度的要求；各片主簧的厚度相等，即等厚疊加主簧；各片主簧的各自不同自由切線弧高及自由曲率半徑，決定著板簧裝配夾緊后的首片主簧的初始切線弧高和各片板簧的預夾緊應力；根據主簧片數和各級副簧的片數，各片板簧的結構參數，彈性模量，第1次和第2次開始接觸載荷，額定載荷，首片主簧在額定載荷下的許用應力，及裝配夾緊后首片主簧初始切線弧高的設計要求值，對兩級漸變剛度板簧各片等厚主簧的自由切線弧高進行設計，其特征在于采用以下具體設計步驟：

(1)主簧及其與第一級副簧、二級副簧的根部重疊部分等效厚度h_Me、h_MA1e、h_MA2e的計算：

I步驟：主簧根部重疊部分等效厚度h_Me的計算

根據主簧片數n，各片主簧的厚度h，對主簧根部重疊部分的等效厚度h_Me進行計算，即

II步驟：主簧與第一級副簧的根部重疊部分等效厚度h_MA1e的計算

根據第一級副簧片數m₁，第一級副簧的各片板簧厚度h_A1j，j＝1,2,…,m₁，及I步驟中計算得到的h_Me，對主簧與第一級副簧的根部重疊部分的等效厚度h_MA1e進行計算，即

III步驟：主簧與第一級和第二級副簧的根部重疊部分等效厚度h_MA2e的計算

根據第二級副簧片數m₂，第二級副簧的各片板簧厚度h_A2k，k＝1,2,…,m₂，II步驟中計算得到的h_MA1e，對該兩級漸變剛度板簧的主簧與第一級和第二級副簧的根部重疊部分的等效厚度h_MA2e進行計算，即

(2)兩級漸變剛度板簧的各片等厚主簧預夾緊應力σ_i的確定:

A步驟：首片主簧根部最大應力σ_max1的計算

根據板簧的寬度b，根部平直段的一半長度L₀，各片主簧的厚度h，首片主簧的一半作用長度L_1T；第1次開始接觸載荷P_k1，第2次開始接觸載荷P_k2；額定載荷P_N，及步驟(1)中計算得到的h_Me、h_MA1e和h_MA2e，對兩級漸變剛度板簧在額定載荷下的首片主簧根部最大應力σ_max1進行計算，即

B步驟：各片等厚主簧之間預夾緊應力之差Δσ的確定

根據主簧片數n，各片主簧的厚度h，首片主簧在額度載荷下的許用應力[σ₁]，A步驟中計算得到的σ_max1，對兩級漸變剛度板簧各片等厚主簧之間預夾緊應力之差Δσ進行確定，即

C步驟：各片等厚主簧預夾緊應力σ_i的確定

根據主簧片數n，首片主簧在額度載荷下的許用應力[σ₁]，A步驟中計算得到的σ_max1，B步驟中所確定的Δσ，對兩級漸變剛度板簧的各片等厚主簧的預夾緊應力σ_i進行確定，i＝1,2,…,n，即

σ_i＝([σ₁]-σ_max1)+(i-1)Δσ，i＝1,2,…,n；

(3)兩級漸變剛度板簧裝配夾緊后的各片等厚主簧初始曲率半徑R_Ci的計算:

根據主簧片數n，根部平直段的一半長度L₀，各片主簧的厚度h，首片主簧的一半作用長度L_1T，裝配夾緊后的首片主簧初始切線弧高的設計要求值H_gC1，對兩級漸變剛度板簧裝配夾緊后的各片等厚主簧的初始曲率半徑R_Ci進行計算，i＝1,2,…,n，即

(4)兩級漸變剛度板簧的各片等厚主簧自由切線弧高H_gi0的設計：

根據主簧片數n，根部平直段的一半長度L₀，各片主簧的厚度h，一半作用長度L_iT；步驟(2)中所確定的σ_i，步驟(3)中計算得到的R_Ci，對兩級漸變剛度板簧的各片等厚主簧的自由切線弧高H_gi0進行設計，i＝1,2,…,n，即