[发明专利]非等偏频型三级渐变刚度板簧的接触载荷的验算方法

摘要

本发明涉及非等偏频型三级渐变刚度板簧的接触载荷的验算方法，属于车辆悬架钢板弹簧技术领域。本发明可根据首片主簧的一半夹紧长度，各片主簧和各级副簧的厚度，弹性模量，骑马螺栓夹紧距，主簧和各级副簧的初始切线弧高设计值，对给定设计结构的非等偏频型三级渐变刚度板簧的各次接触载荷进行验算。通过样机加载挠度试验可知，本发明所提供的非等偏频型三级渐变刚度板簧的接触载荷的验算方法是正确的，可得到准确可靠的各次接触载荷验算值，为板簧特性仿真验证奠定了可靠的技术基础。利用该方法可确保各次接触载荷满足板簧设计要求，提高产品的设计水平、质量和性能及车辆行驶平顺性和安全性；同时，降低设计及试验费用，加快产品开发速度。

主权项

1.非等偏频型三级渐变刚度板簧的接触载荷的验算方法，其中，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；板簧是主簧和三级副簧构成，通过主簧和三级副簧的初始切线弧高及三级渐变间隙，确保满足板簧接触载荷、渐变刚度、应力强度、悬架偏频及车辆行驶平顺性和安全性的设计要求，即非等偏频型三级渐变刚度板簧；根据各片板簧的结构参数，弹性模量，骑马螺栓夹紧距，主簧和各级副簧的初始切线弧高设计值，对给定设计结构的非等偏频型三级渐变刚度板簧的各次接触载荷进行验算，具体验算步骤如下：(1)非等偏频型三级渐变刚度板簧的主簧和各级副簧的初始曲率半径的计算：I步骤：主簧末片下表面初始曲率半径RM0b计算根据主簧片数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，主簧的初始切线弧高HgM0，对主簧末片下表面初始曲率半径RM0b进行计算，即II步骤：第一级副簧首片上表面初始曲率半径RA10a计算根据第一级副簧首片的一半夹紧长度LA11，第一级副簧的初始切线弧高HgA10，对第一级副簧首片上表面初始曲率半径RA10a进行计算，即III步骤：第一级副簧末片下表面初始曲率半径RA10b计算根据第一级副簧片数n1，第一级副簧各片的厚度hA1j，j＝1,2,…,n1；II步骤中计算得到的RA10a，对第一级副簧末片下表面初始曲率半径RA10b进行计算，即IV步骤：第二级副簧首片上表面初始曲率半径RA20a的计算根据第二级副簧首片的一半夹紧长度LA21，第二级副簧的初始切线弧高设计值HgA20，对第二级副簧首片上表面初始曲率半径RA20a进行计算，即V步骤：第二级副簧末片下表面初始曲率半径RA20b的计算很据第二级副簧片数n2，第二级副簧各片的厚度hA2k，k＝1,2,…,n2，及IV步骤所确定的RA20a，对第二级副簧末片下表面初始曲率半径RA20b进行计算，即VI步骤：第三级副簧首片上表面初始曲率半径RA30a的计算根据第三级副簧首片的一半夹紧长度LA31，第三级副簧的初始切线弧高HgA30，对第三级副簧首片上表面初始曲率半径RA30a进行计算，即(2)非等偏频型三级渐变刚度板簧的主簧及其与各级副簧的根部重叠部分等效厚度的计算：根据主簧片数n,主簧各片的厚度hi，i＝1,2,…n；第一级副簧的片数n1，第一级副簧各片的厚度hA1j，j＝1,2,…,n1；第二级副簧片数n2,第二级副簧各片的厚度hA2k，k＝1,2,…,n2；第三级副簧片数n3,第三级副簧各片的厚度hA3l，l＝1,2,…,n3；对主簧及其与各级副簧的根部重叠部分等效厚度hMe、hMA1e、hMA2e、hMA3e分别进行计算，即：(3)非等偏频型三级渐变刚度板簧的第1次开始接触载荷Pk1的验算根据非等偏频型三级渐变刚度板簧的宽度b，弹性模量E；主簧首片的一半夹紧长度L1，步骤(1)中计算得到的RM0b和RA10a，步骤(2)中计算得到的hMe，对第1次开始接触载荷Pk1进行验算，即(4)非等偏频型三级渐变刚度板簧的第2次开始接触载荷Pk2的验算：根据非等偏频型三级渐变刚度板簧的宽度b，弹性模量E；主簧首片的一半夹紧长度L1，步骤(1)中计算得到的RA10b和RA20a，步骤(2)中计算得到的hMA1e，步骤(3)中验算得到的Pk1，对第2次开始接触载荷Pk2进行验算，即(5)非等偏频型三级渐变刚度板簧的第3次开始接触载荷Pk3的验算：根据非等偏频型三级渐变刚度板簧的宽度b，弹性模量E；主簧首片的一半夹紧长度L1，步骤(1)中计算得到的RA20b和RA30a，步骤(2)中计算得到的hMA2e，步骤(4)中验算得到的Pk2，对第3次开始接触载荷Pk3进行验算，即(6)非等偏频型三级渐变刚度板簧的第3次完全接触载荷Pw3的验算：根据步骤(4)中验算得到的Pk2，步骤(5)中验算得到的Pk3，对第3次完全接触载荷Pw3进行验算，即