[發(fā)明專利]一種非等長少片拋物線型變截面板簧關鍵參數(shù)的校核方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011362575.X
• 申請日: 2020-11-28
• 公開（公告）號: CN112507482B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發(fā)明（設計）人: 周長城;楊林;鄭偉;耿向陽;許金兵
• 申請（專利權）人: 山東汽車彈簧廠淄博有限公司;山東理工大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;F16F1/18;G06F119/14
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 胡瑩

本發(fā)明涉及非等長少片拋物線型變截面板簧的校核方法，屬于車輛懸架少片變截面板簧技術領域。本發(fā)明可根據(jù)所給定板簧的設計結構參數(shù)、彈性模量、額定載荷及在額定載荷下的許用應力和在沖擊載荷下的最大許用應力，對非等長少片拋物線型變截面板簧的夾緊剛度、懸架偏頻、應力強度、初始切線弧高和最大限位撓度進行校核。通過樣機試驗可知，本發(fā)明所提供的非等長少片拋物線型變截面板簧的校核方法是正確的，確保所設計板簧的夾緊剛度、懸架偏頻、初始弧高和最大限位撓度滿足板簧的設計要求，提高非等長少片拋物線型變截面板簧的設計水平和性能及車輛行駛平順性和安全性；同時，降低產品的試驗費用，加快產品開發(fā)速度。

技術領域

本發(fā)明涉及車輛懸架少片變截面板簧，特別是一種非等長少片拋物線型變截面板簧關鍵參數(shù)的校核方法。

背景技術

少片變截面板簧的一半對稱結構是由根部平直段、拋物線段和端部平直段構成，其橫截面兩端形狀有圓弧型、倒角型和直角型。為了進一步減輕少變變截面板簧重量和滿足懸架偏頻及板簧剛度的設計要求，通常采用非等長少片拋物線型變截面板簧，其中，由于各片板簧的拋物線段和端部平直段的長度不相等，且首片板簧的端部平直段的厚度大于其他各片板簧的端部平直段的厚度，拋物線段厚度表達式的理論坐標原點與板簧端點不重合，具有坐標偏移量，即非標準拋物線型。然而，由于非等長少片拋物線型變截面板簧的各片板簧剛度不相等，且在考慮橫截面兩端的形狀和拋物線段坐標偏移量及其對剛度的影響下，其夾緊剛度計算和載荷分配非常復雜。據(jù)所查資料可知，對于給定設計結構參數(shù)的非等長少片拋物線型變截面板簧，由于受剛度計算和各片板簧載荷分配的制約，目前國內外一直未能給出一種非等長少片拋物線型變截面板簧關鍵參數(shù)的校核方法，因此，難以確保所設計板簧滿足懸架偏頻、初始弧高、最大限位撓度的設計要求。因此，必須建立一種精確、可靠的一種非等長少片拋物線型變截面板簧關鍵參數(shù)的校核方法，確保滿足板簧的關鍵參數(shù)滿足板簧的設計要求，提高產品的產品質量和性能及車輛行駛平順性和安全性；同時，降低產品的試驗費用，加快產品開發(fā)速度。

發(fā)明內容

針對上述現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種準確可靠的非等長少片拋物線型變截面板簧關鍵參數(shù)的校核方法，其設計流程圖如圖1所示。各片板簧是由根部平直段、拋物線段、端部平直段所構成，各片板簧的根部平直段的長度相等，拋物線段的長度和端部平直段的長度不相等，即非等長少片拋物線型變截面板簧，其一半對稱結構示意圖如圖2所示，其中，各片拋物線型變截面板簧1，根部墊圈2，端部墊圈3，板簧的一半長度L_T，騎馬螺栓夾緊距U，板簧的一半夾緊長度L＝L_T-U/4，根部平直段的一半夾緊長度L₂，板簧片數(shù)為n，2≤n≤5，各片板簧的拋物線段長度L_pi，各片板簧的端部平直段長度分別L_1i，各片板簧的夾緊長度L_ci＝L₂+L_pi+L_1i，各片板簧的一半長度之差為ΔL_i＝L_ci-L_ci+1。各片板簧的拋物線段的根部到板簧端點的長度為L_2p＝L-L₂，各片板簧的拋物線段的端部到板簧端點的長度L_1pi＝L_2p-L_pi。末片板簧的拋物線段根部到其端點的長度為L_pn+L_1n，大于或等于首片板簧的拋物線段的長度L_p1，即L_pn+L_1nL_p1，以增加板簧端部的強度。各片板簧的根部平直段的厚度h_2i，端部平直段的厚度h_1i，拋物線段的厚度比β_i＝h_1i/h_2i，以板簧端點為坐標原點，拋物線段在x位置厚度x_0i為各片板簧拋物線段的坐標偏移量，即拋物線段厚度表達式的理論坐標原點與板簧端點的偏移量，i＝1,2,…,n。板簧寬度B，彈性模量E。δ_c為根部墊圈2的厚度，δ_e為端部墊圈3的厚度。各片板簧橫截面兩端形狀有圓弧型、倒角型和直角型，其中，不同類型的橫截面，可統(tǒng)一用倒角半徑厚度比k_r表示，0≤k_r≤1/2，當r＝0，k_r＝0，橫截面直角型；當r＝h/2，k_r＝1/2，橫截面圓弧型；當0rh/2，0k_r1/2，橫截面倒角型，其中，各片板簧橫截面兩端形狀的示意圖，如圖3所示。根據(jù)所給定的非等長少片拋物線型變截面板簧的設計結構參數(shù)、車輛懸架參數(shù)、許用應力和在沖擊載荷下的最大許用應力，對板簧的夾緊剛度、懸架偏頻、應力強度、初始弧高和最大限位的關鍵參數(shù)進行校核。