[發明專利]根部非等厚斜線型變截面板簧預夾緊應力的匹配設計法

在審

• 申請號: 201810051160.7
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108006130A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 周長城;李曉晗;于曰偉;趙雷雷;汪曉;楊騰飛;楊鋮兆;梁宇通;邵明磊
• 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

1.根部非等厚斜線型變截面板簧預夾緊應力的匹配設計法，其中，板簧的一半作用長度由根部平直段、斜線段和端部平直段構成，根部平直段用于騎馬螺栓裝配夾緊，各片板簧的根部平直段的厚度不相等，首片板簧的根部平直段的厚度，大于其他各片板簧的根部平直段的厚度，即根部非等厚少片斜線型變截面板簧；各片板簧預夾緊應力的匹配設計是各片板簧自由切線弧高設計的前提；根據板簧片數，各片板簧的結構參數，彈性模量，額定載荷及首片板簧在額度載荷下的許用應力，對根部非等厚式少片斜線型變截面板簧的各片板簧的預夾緊應力進行匹配設計，其特征在于采用以下具體匹配設計步驟：

(1)根部非等厚式少片斜線型變截面板簧的各片板簧夾緊剛度Ki的計算：

A步驟：各片板簧的夾緊端點變形系數Gx-Di的計算

根據板簧片數n，板簧的寬度b，一半作用長度LT，根部平直段的一半長度L0，彈性模量E，各片板簧的根部平直段的厚度h2i，端部平直段的厚度h1i，斜線段的厚度比βi＝h1i/h2i，對各片根部非等厚式少片斜線型變截面板簧的夾緊端點變形系數Gx-Di進行計算，i＝1,2,…,n，即

G x - D i = 6 ( L T - L 0 ) 3 ( β i + 1 ) 2 [ 3 ( β i - 1 ) - 2 lnβ i ( 1 + β i ) ] E b + 4 β i 3 ( L T - L 0 ) 3 E b , i = 1 , 2 , ... n ; ]]>

B步驟：各片板簧的夾緊剛度Ki的計算

根據板簧片數n，各片板簧的根部平直段的厚度h2i，A步驟中計算得到的Gx-Di，對各片根部非等厚式少片斜線型變截面板簧的夾緊剛度Ki進行計算，i＝1,2,…,n，即

K i = 2 h 2 i 3 G x - D i , i = 1 , 2 , ... , n ; ]]>

(2)根部非等厚式少片斜線型變截面板簧的首片板簧根部最大應力σmax1的計算:

根據板簧片數n，板簧的寬度b，一半作用長度LT，根部平直段的一半長度L0，首片板簧的根部平直段的厚度h21，額度載荷PN，步驟(1)中計算得到的Ki，對根部非等厚式少片斜線型變截面板簧在額定載荷下的首片板簧的根部最大應力σmax1進行計算，即

σ m a x 1 = 3 K 1 P N ( L T - L 0 ) bh 21 2 Σ i = 1 n K i ; ]]>

(3)根部非等厚式少片斜線型變截面板簧的各片板簧之間預夾緊應力厚度方之差的確定:

根據板簧片數n，首片板簧的根部平直段的厚度h21，首片板簧在額度載荷下的許用應力[σ1]，步驟(1)中計算得到的σmax1，對根部非等厚式少片斜線型變截面板簧的各片板簧之間的預夾緊應力厚度方之差進行確定，即

Δ σh 2 = 2 ( σ m a x 1 - [ σ 1 ] ) h 21 2 ( n - 1 ) ; ]]>

(4)根部非等厚式少片斜線型變截面板簧的各片板簧預夾緊應力σi的匹配設計:

根據板簧片數n，各片板簧的根部平直段的厚度h2i，首片板簧在額度載荷下的許用應力[σ1]，步驟(1)中計算得到的σmax1，步驟(3)中所確定的對根部非等厚式少片斜線型變截面板簧的各片板簧的預夾緊應力σi進行匹配設計，i＝1,2,…,n，即

σ i = ( [ σ 1 ] - σ m a x 1 ) h 21 2 h 2 i 2 + ( i - 1 ) Δ σh 2 h 2 i 2 , i = 1 , 2 , ... , n . ]]>