[发明专利]根部加强端部非等构变截面板簧初始切线弧高的仿真验算法

摘要

本发明涉及根部加强端部非等构变截面板簧初始切线弧高的仿真验算法，属于悬架少片变截面板簧技术领域。本发明可根据板簧片数，各片板簧的结构参数及自由切线弧高，弹性模量，根部垫片和端部垫片的厚度，对根部加强端部非等构式抛物线型变截面板簧装配夹紧后的各片板簧的初始切线弧高进行仿真验算。通过样机试验可知，本发明所提供的根部加强端部非等构变截面板簧初始切线弧高的仿真验算法是准确的，为各片板簧初始切线弧高的仿真验算提供了可靠的技术方法。利用该方法可确保装配夹紧后的首片板簧的初始切线弧高满足设计要求，提高产品的设计水平和可靠性及车辆行驶安全性；同时，降低产品的设计及试验费用，加快产品开发速度。

主权项

根部加强端部非等构变截面板簧初始切线弧高的仿真验算法，其中，板簧的一半作用长度是由根部平直段、斜线段、抛物线段和端部平直段四段所构成，根部平直段用于骑马螺栓装配夹紧，斜线段对板簧根部起加强作用；各片板簧根部平直段的厚度相等，各片板簧的端部平直段非等构，片板簧的端部平直段的厚度和长度，大于其他各片的端部平直段的厚度和长度，即根部加强端部非等构少片抛物线型变截面板簧；对于给定设计结构参数及自由切线弧高的各片板簧，装配夹紧后的首片板簧初始切线弧高必须满足设计要求；根据板簧片数，各片板簧的结构参数及自由切线弧高的设计值，弹性模量，及根部垫片和端部垫片的厚度，对根部加强端部非等构少片抛物线型变截面板簧在装配夹紧后的各片板簧的初始切线弧高进行仿真验算，其特征在于采用以下具体仿真验算步骤：(1)根部加强端部非等构抛物线型变截面板簧的各片板簧夹紧刚度Ki的计算：A步骤：各片板簧的夹紧端点变形系数Gx‑Ei的计算根据板簧片数n，板簧的宽度b，弹性模量E，斜线段的水平长度Δl，斜线段的根部到板簧端点的水平距离l2，抛物线段的根部到板簧端点的水平距离l2p；各片板簧的根部平直段的厚度h2，抛物线段的根部厚度h2p，各片板簧的端部平直段的厚度h1i；各片板簧的斜线段的厚度比γ＝h2p/h2，抛物线段的厚度比βi＝h1i/h2p，对根部加强端部非等构抛物线型变截面板簧的各片板簧的夹紧端点变形系数Gx‑Ei进行计算，i＝1,2,…,n，即Gx-Ei=4l2p3(2-βi3)Ebγ3+6ΔlEbγ2(γ-1)3(4l2p2γ-l2p2-3l2p2γ2+3l22γ2-4l22γ3+l22γ4-2l2pl2γ+2l2p2γ2lnγ+2l22γ2lnγ+2l2pl2γ3-4l2pl2γ2lnγ),i=1,2,...,n;]]>B步骤：各片板簧的夹紧刚度Ki的计算根据板簧片数n，各片板簧的根部平直段的厚度h2，A步骤中计算得到的Gx‑Ei，对根部加强端部非等构抛物线型变截面板簧的各片板簧的夹紧刚度Ki进行计算，i＝1,2,…,n，即(2)根部加强端部非等构抛物线型变截面板簧的初始切线弧高影响量ΔHgC的确定：根据板簧片数n，根部垫片厚度δc，端部垫片厚度δe，根部平直段的厚度h2，前n‑1片板簧的端部平直段的厚度h1i，步骤(1)中计算得到的Ki，i＝1,2,…,n，对根部加强端部非等构抛物线型变截面板簧的初始切线弧高影响量ΔHgC进行确定，即(3)根部加强端部非等构抛物线型变截面板簧的首片板簧初始切线弧高HgC1的仿真验算：根据板簧片数n，各片板簧的自由切线弧高Hgi0，步骤(1)中计算得到的Ki，i＝1,2,…,n，步骤(2)中所确定的ΔHgC，对根部加强端部非等构抛物线型变截面板簧装配夹紧后的首片板簧的初始切线弧高HgC1进行仿真验算，即(4)根部加强端部非等构抛物线型变截面板簧的其他各片板簧初始切线弧高HgCi的仿真验算：根据板簧片数n，根部垫片厚度δc，端部垫片厚度δe，根部平直段的厚度h2，前n‑1片板簧的端部平直段的厚度h1i，步骤(3)中仿真验算得到的HgC1，对根部加强端部非等构抛物线型变截面板簧装配夹紧后除首片板簧之外的其他各片板簧的初始切线弧高HgCi进行仿真验算，i＝2,3,…,n，即HgCi＝HgC1+(h2+δc)‑(h1i‑1+δe),i＝2,3,…,n。