[发明专利]非端部接触式少片端部加强型主副簧的副簧刚度设计方法

权利要求书

1.非端部接触式少片端部加强型主副簧的副簧刚度设计方法，其中，非端部接触式少片端部加强型主副簧的一半对称结构由根部平直段、抛物线段、斜线段和端部平直段四段构成，斜线段对变截面主副簧的端部起加强作用；各片主簧的端部平直段非等构，即第1片主簧的端部平直段的厚度和长度，分别大于其他各片主簧的端部平直段的厚度和长度，以满足第1片主簧复杂受力的要求；副簧触点与主簧抛物线段之间设有一定的主副簧间隙，以满足副簧起作用载荷的设计要求；当载荷大于副簧起作用载荷时，副簧触点与主簧抛物线段内某点相接触而共同工作，以满足主副簧复合刚度的设计要求；在各片主簧的结构参数、副簧长度、弹性模量及主副簧复合刚度设计要求值给定情况下，对非端部接触式少片端部加强型主副簧的副簧刚度进行设计，具体设计步骤如下：

(1)端点受力情况下的各片端部加强型变截面主簧的端点变形系数G_x-Ei计算：

根据非端部接触式少片端部加强型变截面主副簧的宽度b，斜线段的长度Δl，弹性模量E；主簧的一半长度L_M，主簧抛物线段的根部到主簧端点的距离l_2M，主簧片数m，其中，第i片主簧的抛物线段的厚度比β_i，第i片主簧斜线段的厚度比γ_Mi，第i片主簧斜线段的根部到主簧端点的距离l_1Mpi，第i片主簧斜线段的端部到第i片主簧端点的距离l_1Mi，i＝1,2,…,m，对端点受力情况下的各片主簧的端点变形系数G_x-Ei进行计算，即

Gx-Ei=4(LM3-l2M3)Eb-8l2M3/2(l1Mpi3/2-l2M3/2)Eb+4l1Mi3EbγMi3βi3+6Δl(4l1Mi2γMi-l1Mi2-3l1Mi2γMi2+3l1Mpi2γMi2-4l1Mpi2γMi3)EbγMi2βi3(γMi-1)3-6Δl(-l1Mpi2γMi4-2l1Mil1MpiγMi+2l1Mi2γMi2lnγMi+2l1Mpi2γMi2lnγMi+2l1Mil1MpiγMi3-4l1Mil1MpiγMi2lnγMi)EbγMi2βi3(γMi-1)3;]]>

(2)端点受力情况下的第m片端部加强型变截面主簧在抛物线段与副簧接触点处的变形系数G_x-BC计算：

根据非端部接触式少片端部加强型变截面主副簧的宽度b，弹性模量E；主簧的一半长度L_M，主簧抛物线段的根部到主簧端点的距离l_2M，副簧触点与主簧端点的少片距离l₀，主簧片数m，对端点受力情况下的第m片主簧在抛物线段与副簧接触点处的变形系数G_x-BC进行计算，即

Gx-BC=4LM3-18l2M2l0-6LM2l0+4l2M3+16l2M3/2l03/2Eb;]]>

(3)主副簧接触点受力情况下的第m片端部加强型变截面主簧的端点变形系数G_x-Epm计算：

根据非端部接触式少片端部加强型变截面主副簧的宽度b，弹性模量E；主簧的一半长度L_M，主簧抛物线段的根部到主簧端点的距离l_2M，副簧触点与主簧端点的少片距离l₀，主簧片数m，对主副簧接触点受力情况下的第m片主簧的端点变形系数G_x-Epm进行计算，即

Gx-Epm=4LM3-6l0LM2-4l2M3+6l0l2M2Eb+8l2M3/2(l01/2-l2M1/2)2(2l01/2+l2M1/2)Eb;]]>

(4)主副簧接触点受力情况下的第m片端部加强型变截面主簧在抛物线段与副簧接触点处的变形系数G_x-BCp计算：

根据非端部接触式少片端部加强型变截面主副簧的宽度b，弹性模量E；主簧的一半长度L_M，主簧抛物线段的根部到主簧端点的距离l_2M，副簧触点与主簧端点的少片距离l₀，主簧片数m，对主副簧接触点受力情况下的第m片主簧在抛物线段与副簧接触点处的变形系数G_x-BCp进行计算，即

Gx-BCp=4(3LMl02-3LM2l0-9l0l2M2-9l02l2M+LM3+l2M3+16l03/2l2M3/2)Eb;]]>

(5)非端部接触式少片端部加强型变截面主副簧的副簧刚度K_AT设计：

根据主副簧的复合刚度设计要求值K_MAT，主簧片数m，各片主簧的根部平直段的厚度h_2M，步骤(1)中计算所得到的G_x-Ei，步骤(2)中计算得到的G_x-BC，步骤(3)中计算得到的G_x-Epm，及步骤(4)中计算得到的G_x-BCp，对非端部接触式少片端部加强型变截面主副簧的副簧刚度K_AT进行设计，即

KAT=(KMAT-Σi=1m-12h2M3Gx-Ei)Gx-Emh2M3-2h2M6(KMAT-Σi=1m-12h2M3Gx-Ei)(Gx-EpmGx-BC-Gx-EmGx-BCp)+Gx-BCp2h2M3.]]> 2