[发明专利]汽车钢板弹簧刚度校核方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车钢板弹簧，特别是汽车钢板弹簧刚度的校核。

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。钢板弹簧的刚度及变形对汽车的操纵稳定性和平顺性具有重要影响。随着汽车工业的发展，对车辆钢板弹簧的设计提出了更高的要求。然而，目前国内、外对汽车钢板弹簧刚度还没有精确的解析计算校核方法。尽管国内、外已有学者对此进行了大量研究，但大都参考《汽车工程手册》或《汽车设计》给出的共同曲率法，该方法假定同一截面上各片的曲率变化值相同，各片所受的弯矩正比于其惯性矩，但是实际由于钢板弹簧各片不等长，所受的弯矩并不正比于其惯性矩。因此，利用共同曲率法计算得到的钢板弹簧刚度与实际刚度偏差较大，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，必须对钢板弹簧建立精确的刚度校核方法。

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刚度的校核方法。

为了解决上述技术问题，本发明根据图1所示的汽车钢板弹簧力学模型，所建立的汽车钢板弹簧刚度校核方法，其技术方案实施的具体步骤如下：

(1) 根据钢板弹簧各片的长度                                                及厚度确定钢板弹簧的等效厚度h_e为

；

(2) 根据钢板弹簧的宽度b及计算所得到的钢板弹簧等效厚度h_e，确定钢板弹簧的刚度：

，式中，为钢板弹簧的弹性模量；

(3) 根据钢板弹簧的设计要求值及钢板弹簧刚度的计算值计算误差：；

(4) 对钢板弹簧进行评价。

本发明比现有技术具有的优点：

因为所建立的钢板弹簧刚度校核方法采用了解析计算方法，与传统的共同曲率法相比，该方法能够准确校核钢板弹簧刚度，提高了开发效率，节省了大量的试验成本，为钢板弹簧设计指明了方向。

附图说明

为了更好地理解本发明下面结合附图作进一步说明

图1是汽车钢板弹簧力学模型示意图。

图2是汽车钢板弹簧刚度校核方法的流程图。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步详细说明。

某货车悬架钢板弹簧刚度要求值。钢板弹簧各片的宽度b＝40mm；各片的长度和厚度依次为：L₁=1400mm，h₁=15mm；L₂=1300mm，h₂=15mm；L₃=1200mm，h₃=15mm；L₄=1100mm，h₄=12mm；L₅=1000mm，h₅=10mm。钢板弹簧材料的弹性模量Pa。

本发明实施例所提供的汽车钢板弹簧刚度校核方法，计算流程图如图2所示，具体步骤如下：

(1) 根据钢板弹簧各片的长度和厚度，即L₁=1400mm，h₁=15mm；L₂=1300mm，h₂=15mm； L₃=1200mm，h₃=15mm；L₄=1100mm，h₄=12mm；L₅=1000mm，h₅=10mm确定钢板弹簧的等效厚度h_e为

=23.4185mm；

(2) 根据钢板弹簧的宽度b及等效厚度h_e确定钢板弹簧的刚度K：=149776.1610N/m，式中，E为钢板弹簧的弹性模量；