[发明专利]油气弹簧不等厚环形阀片变形的计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及油气弹簧，特别是油气弹簧不等厚环形阀片变形的计算方法。

背景技术

油气弹簧能有效地衰减特种车辆簧上和簧下质量的振动，从而提高车辆行驶安全性、平顺性和操纵稳定性，因而在特种车上得到了广泛应用。油气弹簧的阻尼特性主要是由其阀系参数所决定的，阀片的设计对阻尼特性起关键性作用。目前，油气弹簧常用的阀片为等厚度环形阀片，然而，其不能满足某些特种车油气弹簧非线性阻尼特性设计的要求；不等厚环形阀片因具有较强的非线性变形特性、应力小、抗冲击及寿命长等优点，成为满足非线性阻尼特性设计要求的良选。然而，目前国内、外对特种车油气弹簧阀系参数设计还没有给出可靠的设计理论，且对于不等厚环形阀片的变形也没给出准确的解析计算式。尽管我国已有学者对此进行了大量研究，但仅建立了等厚度阀片在均布压力下的变形解析计算方法；对不等厚度环形阀片在均布力下的变形，依然没有建立可靠的计算方法，大都是利用有限元软件通过建模进行数值仿真。虽然利用该方法能够给出较为可靠的仿真设计值，然而，由于此方法不能提供解析计算式，难以满足实际油气弹簧设计和特性仿真建模的要求。尽管《机械设计手册》提供了等厚环形阀片的变形系数，但没提供不等厚环形阀片的计算方法，不能满足不等厚环形阀片变形计算的要求。因此，必须解决不等厚度环形阀片的变形计算问题。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种准确、可靠的油气弹簧不等厚环形阀片变形的计算方法，其计算流程图如图1所示；油气弹簧不等厚环形阀片力学模型如图2所示。

为解决上述技术问题，本发明所提供的油气弹簧不等厚环形阀片变形的计算方法，其特征在于采用以下计算步骤：

(1)确定不等厚环形阀片变形公式的系数X₁、X₂、Y₁和Y₂：

根据油气弹簧不等厚环形阀片的弹性模量E，泊松比μ，其等厚度部分的厚度h₀，变厚度半径r_t，有效内圆半径r_a，外圆半径r_b，所受均布压力p，建立不等厚环形阀片变形公式系数X₁、X₂、Y₁和Y₂的特征方程，即：

X1ra2-3(1-μ2)pra24Eh03(ra2-4rb2lnra+2rb2)+X2=0;]]>