[发明专利]车辆悬架三级渐变板簧各级刚度与接触载荷的匹配方法

摘要

本发明涉及车辆悬架高强度三级渐变板簧各级刚度与接触载荷的匹配方法，属于车辆悬架钢板弹簧技术领域。本发明可根据车辆悬架的空载载荷和额定载荷及悬架偏频设计要求值，对车辆悬架高强度三级渐变板簧的各级刚度与接触载荷分别进行匹配设计。通过样机仿真及车辆行驶平顺性试验可知，本发明所提供的车辆悬架高强度三级渐变板簧各级刚度与接触载荷的匹配方法是正确的。利用该方法可得可靠的三级渐变板簧各级刚度与接触载荷的匹配设计值，满足在不同载荷下的悬架渐变偏频及车辆行驶平顺性的设计要求，提高车辆行驶平顺性和安全性；同时，还可降低设计和试验费用，加快产品开发速度。

主权项

1.车辆悬架高强度三级渐变板簧各级刚度与接触载荷的匹配方法，其中，板簧采用高强度钢板，各片板簧为以中心穿装孔对称的结构，安装夹紧距的一半为骑马螺栓夹紧距的一半；板簧由主簧和三级副簧构成，通过主簧和三级副簧的初始切线弧高及三级渐变间隙，满足板簧接触载荷、渐变刚度、悬架在渐变载荷下的偏频保持不变及车辆行驶平顺性的要求，即等偏频型高强度三级渐变板簧；根据车辆悬架的空载载荷、额定载荷及偏频设计要求值，对车辆悬架高强度三级渐变板簧各级刚度与接触载荷进行匹配设计，具体匹配设计步骤如下：(1)车辆悬架高强度三级渐变板簧的主簧夹紧刚度K_M的匹配设计：根据车辆悬架的空载载荷P₀，空载偏频的设计要求值f₀₀，对高强度三级渐变板簧的主簧夹紧刚度K_M进行设计，即式中，g为重力加速度，g＝9.8m/s²；(2)车辆悬架高强度三级渐变板簧的主副簧总复合夹紧刚度K_MA3的匹配设计：根据车辆悬架的额定载荷P_N，及额定载荷偏频设计要求值f_0N，对高强度三级渐变板簧的主副簧总复合夹紧刚度K_MA3进行设计，即(3)主簧与第一级及第二级副簧的复合夹紧刚度K_MA2的匹配设计：根据步骤(1)中设计得到的K_M，步骤(2)中设计得到的K_MA3，对主簧与第一级及第二级副簧的复合夹紧刚度K_MA2进行匹配设计，即(4)主簧与第一级副簧的复合夹紧刚度K_MA1的匹配设计：根据步骤(1)中设计得到的K_M，步骤(3)中设计得到的K_MA2，对主簧与第一级副簧的复合夹紧刚度K_MA1进行匹配设计，即(5)车辆悬架高强度三级渐变板簧悬架系统的渐变载荷偏频f₀的匹配设计：根据车辆悬架的空载偏频设计要求值f₀₀，额定载荷偏频设计要求值f_0N，对车辆悬架高强度三级渐变板簧悬架系统的渐变载荷偏频f₀进行匹配设计，即f₀＝f_0N+(1‑0.618)(f₀₀‑f_0N)；(6)车辆悬架高强度三级渐变板簧的各次接触载荷的匹配设计：根据步骤(1)～(4)中设计得到的K_M、K_MA1、K_MA2及K_MA3，及步骤(5)中设计得到的f₀，对车辆悬架高强度三级渐变板簧的第1次开始接触载荷P_k1，第2次开始接触载荷P_k2，第3次第开始接触载荷P_k3和第3次完全接触载荷P_w3分别进行设计，即