[發明專利]一級漸變剛度板簧非等厚主簧初始切線弧高的仿真驗算法

在審

• 申請號: 201810051119.X
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108006127A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 周長城;汪曉;于曰偉;梁勛乾;楊騰飛;楊鋮兆;李曉晗;劉燦昌;朱召輝
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: F16F3/02
• 分類號: F16F3/02;F16F1/18;G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一級漸變剛度板簧非等厚主簧初始切線弧高的仿真驗算法，屬于懸架漸變剛度板簧技術領域。本發明可根據主簧片數，各片主簧的結構參數及自由切線弧高的設計值，對一級漸變剛度板簧裝配夾緊后的首片非等厚主簧的初始切線弧高進行仿真驗算。通過樣機試驗可知，本發明所提供的一級漸變剛度板簧非等厚主簧初始切線弧高的仿真驗算法是正確的，可得到準確可靠的初始切線弧高的仿真驗算值，為一級漸變剛度板簧首片非等厚主簧初始切線弧高的仿真驗算提供可靠的技術方法。利用該方法可確保首片等厚主簧的初始切線弧高滿足設計要求，提高產品的設計水平、可靠性和使用壽命及車輛行駛安全性；同時，降低產品的設計及試驗費用，加快產品開發速度。

技術領域

本發明涉及車輛懸架漸變剛度板簧，特別是一級漸變剛度板簧非等厚主簧初始切線弧高的仿真驗算法。

背景技術

為了滿足在不同載荷下的車輛行駛平順性的設計要求，可采用一級漸變剛度板簧，即在末片主簧和首片主副簧之間設計有一定的主副簧漸變間隙。由于首片主簧受力復雜的要求，通常采用非等厚主簧，即首片主簧的厚度大于其他各片主簧的厚度。為了提高主簧強度和使用壽命，通過主簧各自不同的自由切線弧高，確保裝配預夾緊后的主簧初始切線弧高及夾緊剛度特性滿足設計要求；同時，使首片或前幾片主簧受預夾緊壓應力，而末片或后幾片主簧受預夾緊拉應力，提高板簧可靠性和使用壽命。其中，一級漸變剛度板簧在裝配夾緊后的非等厚主簧的初始切線弧高不僅影響板簧在安裝，而且還影響板簧的靜撓度、動撓度及車輛行駛平順性和安全性。對于給定設計結構的一級漸變剛度板簧，裝配夾緊后的首片主簧初始切線弧高是否滿足設計要求，必須根據各片非等厚主簧的結構參數及自由切線弧高的設計值，對其進行仿真驗算。然而，據所查資料可知，由于受一級漸變剛度板簧裝配夾緊后的首片非等厚主簧初始曲率半徑的仿真計算的制約，先前一直未曾給出準確可靠的一級漸變剛度板簧非等厚主簧初始切線弧高的仿真驗算法，因此，不能滿足車輛快速發展及對懸架一級漸變剛度板簧現代化CAD設計的要求。隨著車輛行駛速度及其對平順性要求的不斷提高，對一級漸變剛度板簧設計提出了更高要求，因此，必須建立一種精確、可靠的一級漸變剛度板簧非等厚主簧初始切線弧高的仿真驗算法，確保板簧裝配夾緊后的首片非等厚主簧的初始切線弧高滿足設計要求，提高產品的設計水平、可靠性和使用壽命及車輛行駛安全性；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、可靠的一級漸變剛度板簧非等厚主簧初始切線弧高的仿真驗算法，其仿真驗算流程圖，如圖1所示。一級漸變剛度板簧非等厚主簧和副簧的一半對稱夾緊結構示意圖，如圖2所示，是由主簧1和副簧2構成。一級漸變剛度板簧板簧的寬度為b，彈性模量為E，騎馬螺栓夾緊的根部平直段的一半長度為L0。主簧1的片數為n，各片主簧的厚度不相等，各片主簧的厚度為hi，即非等厚疊加主簧，各片主簧的一半作用長度為LiT，各片主簧的自由切線弧高為Hgi0，i＝1,2,,…,n。副簧2的片數為m，各片副簧的厚度為hAj，各片副簧的一半作用長度為LAjT，各片副簧的自由切線弧高為HgAj0，j＝1,2,…m。一級漸變剛度板簧騎馬螺栓裝配夾緊后，首片主簧的初始切線弧高為HgC1，首片副簧的初始切線弧高為HgAC1，并且在末片主簧下表面與首片副簧上表面之間形成漸變間隙δMA，從而滿足板簧漸變剛度的設計要求。通過各片非等厚主簧的自由切線弧高及自由曲率半徑，確保裝配夾緊后的首片主簧初始切線弧高和各片主簧預夾緊應力滿足設計要求。根據主簧片數，各片非等厚主簧的結構參數及自由切線弧高的設計值，對一級漸變剛度板簧裝配夾緊后的首片非等厚主簧的初始切線弧高進行仿真驗算，確保裝配夾緊后的首片非等厚主簧的初始切線弧高滿足設計要求。