[发明专利]少片变截面主簧在抛物线段与副簧间隙的设计方法

摘要

本发明涉及少片变截面主簧在抛物线段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非等构的抛物线型变截面主簧的结构尺寸、弹性模量，首先确定出各片主簧的端点变形系数G_x‑Di，及第N片主簧在抛物线段与副簧接触点处的变形系数G_x‑BC；然后，根据副簧起作用载荷和各片主簧的G_x‑Di，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和F_N及G_x‑BC，对主簧在抛物线段与副簧触点之间的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的主副簧间隙设计值，满足副簧起作用载荷的设计要求，提高产品设计水平和性能及车辆平顺性；同时，加快产品开发速度，降低设计及试验费用。

主权项

1.少片变截面主簧在抛物线段与副簧间隙的设计方法，其中，少片变截面主簧的一半对称结构由根部平直段、抛物线段和端部平直段的三段构成，且第1片主簧的端部平直段与其他各片非等构，即第1片主簧的端部平直段的厚度和长度，大于其他各片主簧的端部平直段的厚度和长度；在第N片主簧的抛物线段与副簧端部触点之间设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、副簧长度和副簧起作用载荷给定情况下，对少片变截面主簧在抛物线段与副簧端部触点之间的主副簧间隙进行设计，具体设计步骤：(1)各片变截面主簧的端点变形系数Gx‑Di计算：根据少片变截面主簧的一半长度L，宽度b，弹性模量E，抛物线段的根部到主簧端点的距离l2，主簧片数N，其中，各片主簧的根部平直段的厚度为h2，第i片主簧的端部平直段的厚度为h1i，第i片主簧的抛物线段的厚度比βi＝h1i/h2，i＝1,2,…,N，对各片主簧的端点变形系数Gx‑Di进行计算，即(2)第N片变截面主簧在抛物线段与副簧接触点的变形系数Gx‑BC计算：根据少片变截面主簧的一半长度L，宽度b，弹性模量E，抛物线段的根部到主簧端点的距离l2，副簧端部触点与主簧端点的水平距离l0，主簧片数N，对第N片主簧在抛物线段与副簧接触点处的变形系数Gx‑BC进行计算，即(3)第N片变截面主簧的端点受力FN计算：I步骤：根据各片变截面主簧的根部厚度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‑Di，确定各片变截面主簧的一半刚度KMi，即II步骤：根据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KMi，对第N片变截面主簧的端点力FN进行计算，即式中，KMN为第N片变截面主簧一半刚度；(4)少片变截面主簧在抛物线段与副簧接触点处的主副簧间隙δ设计：根据各片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)中计算得到的第N片主簧在抛物线段与副簧接触点的变形系数Gx‑BC，对少片变截面主簧在抛物线段与副簧接触点处的主副簧间隙δ进行设计，即