[发明专利]根部曲线式等厚叠加板簧自由切线弧高的设计方法

摘要

本发明涉及根部曲线式等厚叠加板簧自由切线弧高的设计方法，属于悬架钢板弹簧技术领域。本发明可根据板簧片数，各片板簧的结构参数，弹性模量，骑马螺栓夹紧距，及装配夹紧后的首片板簧装配夹紧切线弧高和各片板簧预夹紧应力的设计要求值，对根部曲线式等厚叠加板簧的各片板簧的自由切线弧高进行设计。通过样机试验可知，本发明所提供的根部曲线式等厚叠加板簧自由切线弧高的设计方法是正确的，为各片板簧自由切线弧高的设计提供了可靠的技术方法。利用该方法可确保首片板簧的装配夹紧切线弧高和各片板簧的预夹紧应力满足设计要求，提高产品设计水平、可靠性和使用寿命及车辆行驶安全性；同时，降低设计及试验费用，加快产品开发速度。

主权项

1.根部曲线式等厚叠加板簧自由切线弧高的设计方法，其中，各片板簧为一次加工成型的曲面，未加工用于骑马螺栓之间夹紧的根部平直段，且各片板簧的厚度相等，即根部曲线式等厚叠加板簧；各片板簧的自由切线弧高及自由曲率半径，决定着在中心穿装栓预夹紧后的首片板簧的预夹紧切线弧高和在骑马螺栓装配夹紧后的首片板簧装配夹紧切线弧高，同时还影响各片板簧的预夹紧应力；根据板簧片数，各片板簧的结构参数，弹性模量，骑马螺栓夹紧距，及装配夹紧后的首片板簧的装配夹紧切线弧高和各片板簧的预夹紧应力的设计要求值，对根部曲线式等厚叠加板簧的各片板簧的自由切线弧高进行设计，其特征在于采用以下具体设计步骤：(1)中心穿装栓夹紧后的首片板簧预夹紧切线弧高HgF1的确定：A步骤：骑马螺栓弧高影响系数的计算根据首片板簧的一半作用长度L1T，骑马螺栓夹紧距的一半L0，对根部曲线式等厚叠加板簧的骑马螺栓弧高影响系数进行计算，即 k ΔH g = [ 3 L 1 T + L 0 2 / ( 8 L 1 T ) - 3 L 0 / 2 ] L 0 2 L 1 T 2 ; ]]>B步骤：首片板簧的预夹紧切线弧高HgF1的确定根据板簧在骑马螺栓装配夹紧后的首片板簧的装配夹紧切线弧高的设计要求值HgC1，A步骤中计算得到的对根部曲线式等厚叠加板簧在中心穿装栓夹紧后的首片板簧的预夹紧切线弧高HgF1进行确定，即 H g F 1 = H g C 1 1 - k ΔH g ; ]]>(2)中心穿装栓夹紧后的各片板簧预夹紧曲率半径RFi的计算：I步骤：首片板簧的预夹紧曲率半径RF1的计算根据首片板簧的一半作用长度L1T，步骤(1)中所确定的HgF1，对根部曲线式等厚叠加板簧在中心穿装栓夹紧后的首片板簧的预夹紧曲率半径RF1进行计算，即 R F 1 = L 1 T 2 2 H g F 1 ; ]]>II步骤：其他各片板簧的预夹紧曲率半径RFi的计算根据板簧片数n，各片板簧的厚度h，I步骤中计算得到的RF1，对根部曲线式等厚叠加板簧在中心穿装栓夹紧后除首片板簧之外的其他各片板簧的预夹紧曲率半径RFi进行计算，i＝2,3,…n，即RFi＝RF1+(i-1)h，i＝2,3,…n；(3)根部曲线式等厚叠加板簧的各片板簧自由曲率半径Ri0的计算：根据板簧片数n，各片板簧的厚度为h，弹性模量E，各片板簧的预夹紧应力的设计要求值σi，步骤(2)中计算得到的RFi，i＝1,2,…,n，对根部曲线式等厚叠加板簧的各片板簧的自由曲率半径Ri0进行计算，即 R i 0 = EhR F i 2 σ i R F i + E h , i = 1 , 2 , ... , n ; ]]>(4)根部曲线式等厚叠加板簧的各片板簧自由切线弧高Hgi0的设计：根据板簧片数n，各片板簧的一半作用长度为LiT，步骤(3)中计算得到的Ri0，对根部曲线式等厚叠加板簧的各片板簧的自由切线弧高Hgi0进行设计，i＝1,2,…,n，即 H g i 0 = L i T 2 2 R i 0 , i = 1 , 2 , ... , n . ]]>