[发明专利]汽车钢板弹簧厚度的拆分设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车悬架钢板弹簧，特别是汽车钢板弹簧厚度的设计方法。

背景技术

钢板弹簧是汽车悬架中应用最广泛的一种弹性元件，它是由若干片等宽但不等长（厚度可以相等，也可以不相等）的合金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性梁。钢板弹簧的厚度直接影响钢板弹簧的刚度和变形，从而影响汽车的操纵稳定性和平顺性。随着汽车工业的迅速发展，对车辆钢板弹簧的设计提出了更高的要求。然而，目前国内、外对钢板弹簧的厚度还没有准确、可靠的设计方法，大都是首先利用经验或者作图法确定厚度，然后经过反复试验和修改，最后才确定出需要的厚度，不能满足现代汽车日趋精益化的设计要求。为了满足现代汽车对钢板弹簧设计的要求，必须建立钢板弹簧厚度的解析设计方法。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车钢板弹簧厚度的解析设计方法，其钢板弹簧拆分设计示意图如图1所示。

一种汽车钢板弹簧厚度的拆分设计方法，钢板弹簧拆分设计流程图如图2所示，其特征在于采用以下步骤：

（1）单片设计钢板弹簧当量厚度计算

根据悬架钢板弹簧刚度要求值                                                、钢板弹簧总长度L和钢板弹簧宽度b，确定单片设计钢板弹簧的当量厚度，其中，E为钢板弹簧材料的弹性模量；

（2）钢板弹簧各片厚度的设计

1) 确定第1片（i=1）钢板弹簧的长度和设计厚度：第1片钢板弹簧的长度为，其设计厚度，则根据单片钢板弹簧当量厚度设计值，在钢板弹簧系列中选取，且，执行下一步骤；

2) 确定第2片（i=2）钢板弹簧的长度和设计厚度：第2片钢板弹簧的长度为，且；当量厚度为，其中，设计厚度则根据当量厚度在钢板弹簧系列中选取，且，若则拆分完毕，否则执行下一步骤；

3)确定第3片（i=3）钢板弹簧的长度和设计厚度：第3片钢板弹簧的长度为，且；当量厚度为，其中，，设计厚度则根据当量厚度在钢板弹簧系列中选取，且，若则拆分完毕，否则执行A步骤；

A步骤：令，确定第片钢板弹簧的长度和设计厚度：第片钢板弹簧的长度为，且；当量厚度为，其中，，设计厚度则根据当量厚度在钢板弹簧系列中选取，且，若则拆分完毕，否则执行步骤A。

本发明比现有技术具有的优点：

本发明所建立的汽车钢板弹簧厚度的解析设计方法简单可靠，利用该解析设计方法能够满足汽车钢板弹簧厚度精确设计的要求。

附图说明

为了便于理解本发明，下面结合附图作进一步说明。

图1是汽车钢板弹簧厚度的拆分设计流示意图。

图2是汽车钢板弹簧厚度的拆分设计流程图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例一：某货车悬架钢板弹簧刚度要求值，宽度b＝40mm，总长度L＝1400mm，钢板弹簧材料的弹性模量。

本发明实施例所提供的汽车钢板弹簧厚度的拆分设计方法，具体步骤如下：

（1）单片设计钢板弹簧当量厚度计算

根据汽车悬架对钢板弹簧所要求的刚度值、钢板弹簧总长度L＝1400mm和钢板弹簧宽度b＝40mm，确定单片设计钢板弹簧的当量厚度=23.4mm；

（2）钢板弹簧各片厚度的设计

1）确定第1片（i=1）钢板弹簧的长度和设计厚度：第1片钢板弹簧的长度为=1400mm，根据当量厚度在钢板弹簧系列中选取设计厚度=15mm，执行下一步骤；

2）确定第2片（i=2）钢板弹簧的长度和设计厚度：第2片钢板弹簧的长度为=1300mm；当量厚度为=21.18mm，其中，=0.0714，根据当量厚度在钢板弹簧系列中选取设计厚度=15mm；因，则执行下一步骤；

3）确定第3片（i=3）钢板弹簧的长度和设计厚度：第3片钢板弹簧的长度为=1200mm；当量厚度为=18.321mm，其中， =14.996mm，=0.1428，根据当量厚度在钢板弹簧系列中选取设计厚度=15mm；因，则执行A步骤；