[发明专利]多级渐变钢度钢板弹簧、车辆及多级渐变钢度钢板弹簧设计制造的方法

说明书

本发明提供了一种多级渐变钢度钢板弹簧、车辆及多级渐变钢度钢板弹簧设计制造的方法。多级渐变钢度钢板弹簧制造的方法包括以下步骤：向多级渐变钢度钢板弹簧的施加预设载荷，将多级渐变钢度钢板弹簧的主簧与一级副簧在接触过程中的长度等分为多个第一区间；根据预设载荷确定各第一区间的主簧与一级副簧的第一接触位置；根据第一接触位置确定一级副簧的各一级板簧的有效长度和厚度，根据一级板簧的有效长度和厚度确定多级渐变钢度钢板弹簧的弧高、挠度、刚度、应力和偏频中的至少一个。使用该方法设计制造多级渐变钢度钢板弹簧，能够避免现有技术中采用平均载荷近似算法设计多级渐变钢度钢板弹簧造成实际结果差异大的问题。

技术领域

本发明涉及汽车设备加工技术领域，具体而言，涉及一种多级渐变钢度钢板弹簧、车辆及多级渐变钢度钢板弹簧设计制造的方法。

背景技术

现有技术中，由于发动机悬置通常为橡胶件，刚度一致性较差，导致部份车辆在空载和满载状态下均出现行驶抖动。由于通常渐变刚度钢板弹簧为两级，无法同时解决车辆空载和满载抖动。为满足客户需求，解决空、满载行驶抖动问题，设计三级渐变刚度钢板弹簧。由于目前渐变刚度钢板弹簧设计计算时，采用平均载荷近似计算主、副簧接触过程中的弧高、变形、偏频等参数，不考虑主、副钢板弹簧接触过程刚度逐渐变化的实际情况，因而与实际差异较大。特别是采用此种方法计算三级渐变刚度钢板弹簧时，由于变刚度范围、变化值均显著增大，过程更复杂，采用平均载荷近似计算方法与实际结果差异过大，无法满足车辆悬架设计要求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种多级渐变钢度钢板弹簧、车辆及多级渐变钢度钢板弹簧设计制造的方法，以解决现有技术中采用平均载荷近似计算方法设计多级渐变钢度钢板弹簧存在结果差异大的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种多级渐变钢度钢板弹簧制造的方法，方法包括以下步骤：向多级渐变钢度钢板弹簧的施加预设载荷，将多级渐变钢度钢板弹簧的主簧与一级副簧在接触过程中的长度等分为多个第一区间；根据预设载荷确定各第一区间的主簧与一级副簧的第一接触位置；根据第一接触位置确定一级副簧的各一级板簧的有效长度和厚度。

进一步地，方法还包括以下步骤：向多级渐变钢度钢板弹簧的施加预设载荷，将多级渐变钢度钢板弹簧的一级副簧和二级副簧在接触的过程中的长度等分为多个第二区间；根据预设载荷确定各第二区间的一级副簧与二级副簧的第二接触位置；根据第二接触位置确定二级副簧的各二级板簧的有效长度和厚度，根据二级板簧的有效长度和厚度确定多级渐变钢度钢板弹簧的弧高、挠度、刚度、应力和偏频中的至少一个。

进一步地，主簧与一级副簧开始接触时的载荷为P₀，主簧与一级副簧完全接触时的载荷为P₁，其中，E为主簧的抗弯模量；I_m为主簧的转动惯量；L为主簧的长度值的一半；R_m为主簧的曲率半径；R_a为一级副簧的曲率半径；L_a为一级副簧的长度值的一半。

进一步地，第一区间为m个，各第一区间的接触载荷为ΔP，其中，ΔP＝(P₁-P₀)/m。

进一步地，主簧与一级副簧在第i个第一区间内的接触载荷为P_i，主簧与一级副簧在第i个第一区间内的接触位置为L_i，其中，

进一步地，一级副簧与二级副簧开始接触时的载荷为P₀'，一级副簧与二级副簧完全接触时的载荷为P₁'，其中，E'为一级副簧的抗弯模量；I_m为一级副簧的转动惯量；L'为一级副簧的长度值的一半；R'_m为一级副簧的曲率半径；R'_a为二级副簧的曲率半径；L'_a为二级副簧的长度值的一半。