[发明专利]端部和根部加强型少片主簧在端部与副簧间隙的设计方法

摘要

本发明涉及端部和根部加强型少片主簧在端部与副簧间隙的设计方法，属于悬架钢板弹簧技术领域。本发明可根据各片端部和根部加强型变截面主簧的结构尺寸和弹性模量，首先确定出各片主簧的端点变形系数G_x‑Fi，及第N片主簧在端部平直段与副簧接触点处的变形系数G_x‑EF；然后，根据副簧起作用载荷及G_x‑Fi，得到第N片主簧的端点力F_N；随后，根据第N片主簧的根部厚度h₂、F_N及G_x‑EF，对主副簧间隙进行设计。通过仿真验证可知，利用方法可得到准确可靠的端部和根部加强型少片主簧在端部平直段与副簧触点之间的主副簧间隙设计值，提高产品设计水平和性能及车辆平顺性；同时，降低设计及试验费用，加快产品开发速度。

主权项

1.端部和根部加强型少片主簧在端部与副簧间隙的设计方法，其中，端部和根部加强型少片变截面主簧的一半对称结构，由根部平直段、根部斜线段、抛物线段、端部斜线段和端部平直段5段构成，根部斜线段和端部斜线段对变截面主簧起加强作用；各片主簧的端部平直段非等构，即第1片的端部平直段的厚度和长度，分别大于其他各片的厚度和长度；在主簧的端部平直段与副簧触点之间设计有一定的主、副簧间隙，以满足副簧起作用载荷的设计要求；在主簧的各片结构参数、弹性模量、副簧长度、副簧起作用载荷给定情况下，对端部和根部加强型少片变截面主簧在端部平直段与副簧触点之间的主副簧间隙进行设计，具体设计步骤如下：(1)各片端部和根部加强型变截面主簧的端点变形系数Gx‑Fi计算：根据端部和根部加强型少片变截面主簧的一半长度L，宽度b，弹性模量E，根部斜线段的长度Δl2，端部斜线段的长度Δl1，根部斜线段的根部到主簧端点的距离l2，抛物线段的根部到主簧端点的距离l2p，根部斜线段的厚度比γ，端部斜线段的厚度比μ；主簧片数N，其中，第i片主簧的抛物线段的厚度比βi，第i片主簧端部斜线段的根部到弹簧端点的距离l1ip，第i片主簧的端部平直段的长度l1i，i＝1,2,…,N，对各片端部和根部加强型变截面主簧的端点变形系数Gx‑Fi进行计算，即(2)第N片端部和根部加强型变截面主簧在端部平直段与副簧接触点处的变形系数Gx‑EF计算：根据端部和根部加强型少片变截面主簧的一半长度L，宽度b，弹性模量E，根部斜线段的长度Δl2，端部斜线段的长度Δl1，根部斜线段的厚度比γ，端部斜线段的厚度比μ；根部斜线段的根部到主簧端点的距离l2，抛物线段的根部到主簧端点的距离l2p；主簧片数N，其中，第N片主簧的抛物线段的厚度比βN，第N片主簧的端部斜线段的根部到主簧端点的距离l1Np，第N片主簧的端部平直段的长度l1N；副簧触点与主簧端点的水平距离l0；对第N片端部和根部加强型变截面主簧在端部平直段与副簧接触点处的变形系数Gx‑EF进行计算，即(3)副簧起作用载荷下的第N片端部和根部加强型变截面主簧的端点力FN计算：I步骤：根据各片端部和根部加强型少片变截面主簧的根部平直段的厚度h2，主簧片数N，及步骤(1)中计算得到的各片主簧的端点变形系数Gx‑Fi，确定各片主簧的一半刚度KMi，即II步骤：根据设计所要求的副簧起作用载荷的一半即单端点载荷P，主簧片数N，及I步骤中所确定的各片主簧的一半刚度KMi，对副簧起作用载荷下的第N片端部和根部加强型变截面主簧的端点力FN进行计算，即(4)端部和根部加强型少片变截面主簧在端部平直段与副簧触点之间的主副簧间隙δ设计：根据各片端部和根部加强型变截面主簧的根部平直段的厚度h2，II步骤中计算得到的第N片主簧的端点力FN，及步骤(2)中计算得到的Gx‑EF，对端部和根部加强型少片变截面主簧在端部平直段与副簧触点之间的主副簧间隙δ进行设计，即