[发明专利]非端部接触式少片根部加强型副簧根部厚度的设计方法

摘要

本发明涉及非端部接触式少片根部加强型副簧根部厚度的设计方法，属于悬架钢板弹簧技术领域。本发明可根据各片主簧的结构参数、副簧长度和片数、副簧斜线段的厚度比及抛物线段的厚度比、弹性模量、主副簧复合刚度设计要求值，对非端部接触式少片根部加强型变截面主副簧的副簧根部平直段的厚度进行设计。通过实例及仿真验证可知，该发明所提供的非端部接触式少片根部加强型副簧根部厚度的设计方法是正确的，可得到准确可靠的副簧根部厚度设计值，为非端部接触式少片根部加强型主副簧设计提供了可靠的设计方法，利用该方法可提高少片变截面主副簧的设计水平、产品质量和性能及车辆行驶平顺性；同时，还可降低设计及试验费用，加快产品开发速度。

主权项

1.非端部接触式少片根部加强型副簧根部厚度的设计方法，其中，少片根部加强型副簧和主簧是由端部平直段、斜线段、抛物线段和端部平直段4段构成，斜线段对弹簧根部起加强作用；各片主簧的端部非等构，即第1片主簧的端部平直段的厚度和长度，大于其他各片主簧的厚度和长度；副簧长度小于主簧长度，副簧触点与主簧抛物线段之间的垂向间距为主副簧间隙，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，即非端部接触式主副簧，以满足车辆悬架复合刚度设计要求；在各片主簧的结构参数、副簧长度和片数、弹性模量、主副簧的复合刚度设计要求值给定情况下，对非端部接触式少片根部加强型主副簧的副簧根部厚度进行设计，具体设计步骤如下：(1)端点受力情况下的各片根部加强型主簧的端点变形系数Gx‑Ei计算：根据非端部接触式少片根部加强型主副簧的宽度b，斜线段的长度Δl，弹性模量E；主簧的一半长度LM，主簧抛物线段的根部到主簧端点的距离l2Mp，主簧斜线段的根部到主簧端点的距离l2M，主簧斜线段的厚度比γM，主簧片数m，其中，第i片主簧的抛物线段的厚度比βi，i＝1,2,…,m，对端点受力情况下的各片主簧的端点变形系数Gx‑Ei进行计算，即(2)端点受力情况下的第m片根部加强型主簧在抛物线段与副簧接触点处的变形系数Gx‑CD计算：根据非端部接触式少片根部加强型主副簧的宽度b，斜线段的长度Δl，弹性模量E；主簧的一半长度LM，主簧抛物线段的根部到主簧端点的距离l2Mp，主簧斜线段的根部到主簧端点的距离l2M，主簧斜线段的厚度比γM，副簧触点与主簧端点的水平距离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Gx‑CD进行计算，即(3)主副簧接触点受力情况下的第m片根部加强型主簧的端点变形系数Gx‑Epm计算：根据非端部接触式少片根部加强型主副簧的宽度b，斜线段的长度Δl，弹性模量E；主簧的一半长度LM，主簧抛物线段的根部到主簧端点的距离l2Mp，主簧斜线段的根部到主簧端点的距离l2M，主簧斜线段的厚度比γM，副簧触点与主簧端点的水平距离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Gx‑Epm进行计算，即(4)主副簧接触点受力情况下的第m片根部加强型主簧在抛物线段与副簧接触点的变形系数Gx‑CDp计算：根据非端部接触式少片根部加强型主副簧的宽度b，安装间距的一半l3，斜线段的长度Δl，弹性模量E；主簧的一半长度LM，主簧抛物线段的根部到主簧端点的距离l2Mp，主簧斜线段的根部到主簧端点的距离l2M，主簧斜线段的厚度比γM，副簧触点与主簧端点的水平距离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Gx‑CDp进行计算，即(5)端点受力情况下的n片叠加副簧的总端点变形系数Gx‑EAT计算：根据非端部接触式少片根部加强型主副簧的宽度b，斜线段的长度Δl，弹性模量E；副簧的一半长度LA，副簧抛物线段的根部到副簧端点的距离l2Ap，副簧斜线段的根部到副簧端点的距离l2A，副簧斜线段的厚度比γA，副簧抛物线段的厚度比βA，副簧片数n，对n片叠加副簧的总端点变形系数Gx‑EAT进行计算，即(6)非端部接触式少片根部加强型主副簧的副簧根部平直段厚度h2A设计：根据主副簧的复合刚度设计要求值KMAT，主簧片数m，各片主簧的根部平直段的厚度h2M，步骤(1)中计算所得到的Gx‑Ei，步骤(2)中计算得到的Gx‑CD，步骤(3)中计算得到的Gx‑Epm，步骤(4)中计算得到的Gx‑CDp，及步骤(5)中计算所得到的Gx‑EAT，对所设计的n片非端部接触式少片根部加强型副簧的根部平直段的厚度h2A进行设计，即