[發明專利]車輛懸架非等構式少片拋物線型變截面板簧的正向設計方法

在審

• 申請號: 201810051117.0
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108278291A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 周長城;于曰偉;趙雷雷;汪曉;楊騰飛;楊鋮兆;王鳳娟;李曉晗;梁宇通
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: F16F1/18
• 分類號: F16F1/18;F16F3/02;G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.車輛懸架非等構式少片拋物線型變截面板簧的正向設計方法，其特征在于包含以下設計步驟：

(1)車輛懸架非等構式少片拋物線型變截面板簧的片數N及各片根部平直段厚度h_2i的設計；

(2)各片板簧拋物線段厚度比β_i，端部平直段的厚度h_1i和長度l_1i，及各片板簧拋物線段不同位置x處的厚度h_pi(x)設計；

(3)車輛懸架非等構式少片拋物線型變截面板簧的各片板簧初始切線弧高H_gCi的設計；

(4)車輛懸架非等構式少片拋物線型變截面板簧的最大限位撓度f_max的設計；

(5)車輛懸架各片非等構式拋物線型變截面板簧的自由切線弧高H_g0i的設計。

2.根據權利要求1所述的車輛懸架非等構式少片拋物線型變截面板簧的正向設計方法，其特征在于：

(1)車輛懸架非等構式少片拋物線型變截面板簧的片數N及各片根部平直段厚度h_2i的設計：

A步驟：車輛懸架非等構式少片拋物線型變截面板簧夾緊剛度K_c的設計；

B步驟：非等構式少片拋物線型變截面板簧的等效單片根部平直段厚度h_2E的設計；

C步驟：各片非等構式少片拋物線型變截面板簧的根部平直段厚度的最大許用厚度[h₂]的確定；

D步驟：非等構式少片拋物線型變截面板簧的板簧片數N的設計

E步驟：非等構式少片拋物線型變截面板簧的各片板簧根部平直段厚度h_2i的設計；

(2)各片板簧拋物線段厚度比β_i，端部平直段的厚度h_1i和長度l_1i，及各片板簧拋物線段不同位置x處的厚度h_pi(x)設計：

I步驟：首片板簧的拋物線段厚度比β₁與端部平直段的厚度h₁₁和長度l₁₁的設計；

II步驟：首片板簧的夾緊剛度K_c1的計算；

III步驟：其他各片板簧的拋物線段厚度比β_i與端部平直段厚度h_1i和長度l_1i的設計

IV步驟：各片非等構式拋物線型變截面板簧的拋物線段不同位置x處厚度h_pi(x)的設計

(3)車輛懸架非等構式少片拋物線型變截面板簧的各片板簧初始切線弧高H_gCi的設計：

①步驟：騎馬螺栓裝配夾緊后的首片板簧初始切線弧高H_gC1的設計

根據車輛單輪懸架彈簧所承受的額定載荷P_N，在額定載荷下等構式少片拋物線型變截面板簧剩余切線弧高的設計要求值H_gsy，步驟(1)中計算得到的K_c，對車輛懸架非等構式少片拋物線型變截面板簧騎馬螺栓裝配夾緊后的首片板簧初始切線弧高H_gC1進行設計，即

②步驟：騎馬螺栓裝配夾緊后的其他各片板簧初始切線弧高H_gCi的設計

根據根部墊片厚度δ_c，端部墊片厚度δ_e，步驟(1)中設計得到的N，h_2i，步驟(2)中設計得到的h_1i，i＝2,3,…,N，及①步驟中設計得到的H_gC1，對非等構式少片拋物線型變截面板簧騎馬螺栓裝配夾緊后除首片板簧之外的其他各片板簧的初始切線弧高H_gCi進行設計，即

H_gCi＝H_gC1+(h_2i-h_1i)-(δ_e-δ_c)，i＝2,3,…,N；

(4)車輛懸架非等構式少片拋物線型變截面板簧的最大限位撓度f_max的設計：

根據非等構式少片拋物線型變截面板簧的一半跨度L_T，板簧寬度b，根部平直段的一半長度L₀，板簧在沖擊載荷下的最大許用應力[σ_max]，步驟(1)中設計得到的K_c，N和h_2i，i＝1,2,…,N，對車輛懸架非等構式少片拋物線型變截面板簧的最大限位撓度f_max進行設計，即

(5)車輛懸架各片非等構式拋物線型變截面板簧的自由切線弧高H_g0i的設計：

i步驟：額定載荷下首片板簧根部最大應力σ_maxN1的計算

根據非等構式少片拋物線型變截面板簧的一半跨度L_T，板簧寬度b，根部平直段的一半長度L₀，車輛單輪板簧所承受的額度載荷P_N，步驟(1)中設計得到的N，h_2i，i＝1,2,…,N，對非等構式少片拋物線型變截面板簧在額定載荷下的根部最大應力σ_maxN1進行計算，即

ii步驟：非等構式少片拋物線型變截面板簧的各片板簧之間應力厚度方之差的確定

根據首片板簧在額度載荷下的許用應力[σ₁]，步驟(1)中設計得到的N和h₂₁，i步驟中計算得到的σ_maxN1，對非等構式少片拋物線型變截面板簧的各片板簧之間的應力厚度方之差進行確定，即

iii步驟：非等構式少片拋物線型變截面板簧的各片板簧預夾緊應力σ_yi的匹配設計

根據首片板簧在額度載荷下的許用應力[σ₁]，步驟(1)中設計得到的N和h_2i，i步驟中計算得到的σ_maxN1，ii步驟中所確定的對非等構式少片拋物線型變截面板簧裝配夾緊后的各片板簧的預夾緊應力σ_yi進行匹配設計，i＝1,2,…,N，即

iv步驟：非等構式少片拋物線型變截面板簧的各片板簧夾緊端點力F_i的計算：

根據非等構式少片拋物線型變截面板簧的一半跨度L_T，板簧的寬度b，根部平直段的一半長度L₀；步驟(1)中設計得到的N和h_2i，及iii步驟中匹配設計得到的σ_yi，對非等構式少片拋物線型變截面板簧裝配夾緊后的各片板簧的夾緊端點力F_i進行計算，i＝1,2,…,N，即

v步驟：非等構式少片拋物線型變截面板簧的各片板簧自由切線弧高H_g0i的設計：

步驟(1)中所得到的N和K_c，步驟(2)中計算得到的K_c1，步驟(3)中所確定的H_gCi，iv步驟中計算得到的F_i，對非等構式少片拋物線型變截面板簧的各片板簧的自由切線弧高H_g0i進行設計，i＝1,2,…,N，即