[发明专利]高强度两级渐变刚度板簧各级副簧首片下料长度的设计方法

摘要

本发明涉及高强度两级渐变刚度板簧各级副簧首片下料长度的设计方法，属于车辆悬架钢板弹簧技术领域。本发明可根据各片主簧和副簧的结构参数，弹性模量，接触载荷，及主簧初始切线弧高设计值，通过各级副簧首片的初始切线弧高设计、曲面形状计算及微元弧高叠加计算，对高强度两级渐变刚度板簧各级副簧首片下料长度进行设计。通过样机下料加工试验测试结果可知，本发明所提供的高强度二级渐变刚度板簧的各级副簧首片下料长度的设计方法是正确的，可得到准确可靠的各级副簧首片的下料长度设计值，为高强度二级渐变刚度板簧现代化CAD设计奠定了可靠的技术基础；同时，利用该方法可节省材料，降低设计和试验测试费用，加快产品开发速度。

主权项

1.高强度两级渐变刚度板簧各级副簧首片下料长度的设计方法，其中，板簧采用高强度钢板，各片板簧为以中心穿装孔对称的结构，安装夹紧距的一半为骑马螺栓夹紧距的一半；板簧由主簧和两级副簧构成，通过主簧和两级副簧的初始切线弧高及两级渐变间隙，确保板簧满足接触载荷、渐变刚度和悬架在渐变载荷下的偏频保持不变的要求，即等渐变偏频型高强度两级渐变刚度板簧；根据各片板簧的结构参数，弹性模量，接触载荷，主簧初始切线弧高设计值，通过各级副簧首片的初始切线弧高设计及曲面形状和曲面微元叠加计算，对高强度两级渐变刚度板簧各级副簧首片下料长度进行设计，具体设计步骤如下：(1)高强度两级渐变刚度板簧的第一级副簧初始切线弧高HgA10的确定i步骤：主簧末片下表面初始曲率半径RM0b计算根据主簧的片数n，主簧各片的厚度hi，i＝1,2,…,n；主簧的初始切线弧高设计值HgM0；主簧首片的一半夹紧长度L1，对主簧末片下表面初始曲率半径RM0b进行计算，即 R M 0 b = L 1 2 + H g M 0 2 2 H g M 0 + Σ i = 1 n h i ; ]]>ii步骤：第一级副簧首片上表面初始曲率半径RA10a计算根据高强度两级渐变刚度板簧的宽度b，弹性模量E；主簧的片数n，主簧各片的厚度hi，i＝1,2,…,n，主簧首片的一半夹紧长度L1，第1次开始接触载荷Pk1，i步骤中计算得到的RM0b，对第一级副簧首片上表面初始曲率半径RA10进行计算，即 R A 10 a = R M 0 b Ebh M e 3 Ebh M e 3 - 6 R M 0 b P k 1 L 1 ; ]]>式中，hMe为主簧根部重叠部分的等效厚度，iii步骤：第一级副簧的初始切线弧高HgA10的确定根据第一级副簧首片的一半夹紧长度LA11，ii步骤中计算得到的RA10a，对第一级副簧的初始切线弧高HgA10进行确定，即 H g A 10 = R A 10 a - R A 10 a 2 - L