[发明专利]一种不等长非标准抛物线型少片变截面板簧的设计方法

说明书

本发明涉及一种不等长非标准抛物线型少片变截面板簧的设计方法，属于车辆悬架少片变截面板簧技术领域。本发明可根据车辆悬架参数、板簧片数及横截面两端形状、弹性模量、额定载荷及额定载荷下的许用应力和在冲击载荷下的最大许用应力，对不等长非标准抛物线型少片变截面板簧的夹紧刚度、各片板簧的根部和端部平直段的厚度与长度、初始弧高和最大限位进行设计。通过样机试验可知，本发明所提供的不等长非标准抛物线型少片变截面板簧的设计方法是正确的，可得到准确可靠的结构参数设计值，确保板簧的夹紧刚度、初始弧高和最大限位挠度满足设计要求，提高板簧设计水平及车辆行驶平顺性和安全性；同时，降低产品设计及试验费用，加快产品开发速度。

技术领域

本发明涉及车辆悬架少片变截面板簧，特别是一种不等长非标准抛物线型少片变截面板簧的设计方法。

背景技术

少片变截面板簧与多片叠加板簧相比，由于应力载荷趋于均衡，且节省材料，实车辆轻量化，降低车轮动载，提高车辆行驶安全性，同时还节省燃油，提高车辆运输效率，因此具有良好的经济效益和社会效益。各片板簧的一半对称结构是由根部平直段、抛物线段和端部平直段构成，其横截面两端形状有圆弧型、倒角型和直角型。为了进一步减轻少变变截面板簧重量和满足悬架偏频及板簧刚度的设计要求，通常采用不等长非标准抛物线型少片变截面板簧，其中，各片板簧的端部平直段的长度不相等，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，抛物线段厚度表达式的理论坐标原点与板簧端点不重合，具有坐标偏移量，即非标准抛物线型。然而，由于不等长非标准抛物线型少片变截面板簧的各片板簧刚度不相等，且在考虑横截面两端的形状和抛物线段坐标偏移量及其对刚度的影响下，其夹紧刚度计算非常复杂。据所查资料可知，由于受刚度计算的制约，目前国内外一直未能给出不等长非标准抛物线型少片变截面板簧的精确设计方法，大都是采用近似设计方法，难以满足少片变截面板簧精确设计及数字化制造的要求。因此，必须建立一种精确、可靠的不等长非标准抛物线型少片变截面板簧的设计方法，满足车辆行业快速发展及对悬架少片变截面板簧精确设计和数字化制造的要求，提高产品的设计水平、产品质量和性能及车辆行驶平顺性和安全性；同时，降低产品的设计及试验费用，加快产品开发速度。

发明内容