[发明专利]两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧接触载荷的验算方法

摘要

本发明涉及两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧接触载荷的验算方法，属于悬架钢板弹簧技术领域。本发明可根据各片第一级主簧、第二级主簧和副簧的结构参数，弹性模量，骑马螺栓夹紧距，初始切线弧高，对两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧的各次接触载荷进行验算。通过样机加载挠度试验可知，本发明所提供的两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧接触载荷的验算方法是正确的，为两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧的特性验证及CAD软件开发奠定了可靠的技术基础。利用该方法可得到可靠的接触载荷验算值，确保板簧满足接触载荷的设计要求，提高板簧设计水平、质量和性能及车辆行驶平顺性；同时，降低设计及试验费用，加快产品开发速度。

主权项

1.两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧接触载荷的验算方法，其中，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；将原一级渐变刚度板簧的主簧设计为两级主簧，通过两级主簧和副簧的初始切线弧高及两级渐变间隙，以提高半载情况下的车辆行驶平顺性；同时，为了确保满足第一级主簧应力强度设计要求，第二级主簧和副簧适当提前承担载荷，悬架在渐变载荷下的偏频不相等，即两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧；根据板簧的结构参数，弹性模量，对两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧的各次接触载荷进行验算，具体验算步骤如下：(1)两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧的两级主簧和副簧的初始曲率半径计算：I步骤：第一级主簧末片下表面初始曲率半径RM10b计算根据第一级主簧片数n1，第一级主簧各片的厚度h1i，i＝1,2,…,n1；第一级主簧首片的一半夹紧长度L11，第一级主簧的初始切线弧高HgM10，对第一级主簧末片下表面初始曲率半径RM10b进行计算，即II步骤：第二级主簧首片上表面初始曲率半径RM20a计算根据第二级主簧首片的一半夹紧长度L21，第二级主簧的初始切线弧高HgM20，对第二级主簧末片上表面初始曲率半径RM20a进行计算，即III步骤：第二级主簧末片下表面初始曲率半径RM20b计算根据第二级主簧片数n2，第二级主簧各片的厚度h2j，j＝1,2,…,n2；II步骤中计算得到的RM20a，对第二级主簧末片下表面初始曲率半径RM20b进行计算，即IV步骤：副簧首片上表面初始曲率半径RA0a计算根据副簧首片的一半夹紧长度LA1，副簧的初始切线弧高HgA0，对副簧末片上表面初始曲率半径RA0a进行计算，即(2)两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧的第1次开始接触载荷Pk1的验算：根据两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧的宽度b，弹性模量E；第一级主簧片数n1，第一级主簧各片的厚度h1i，i＝1,2,…,n1，第一级主簧首片的一半夹紧长度L11，步骤(1)中计算得到的RM10b和RM20a，对第1次开始接触载荷Pk1进行验算，即式中，h_M1e为第一级主簧的根部重叠部分等效厚度，(3)两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧的第2次开始接触载荷Pk2的验算：根据两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧的宽度b，弹性模量E；第一级主簧首片的一半夹紧长度L11；第二级主簧片数n2，第二级主簧各片的厚度h2j，j＝1,2,…,n2；步骤(1)中计算得到的RM20b和RA0a，步骤(2)中验算得到的Pk1，对第2次开始接触载荷Pk2进行验算，即式中，h_M2e为第一级主簧和第二级主簧的根部重叠部分等效厚度，(4)两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧的第2次完全接触载荷Pw2的验算：根据步骤(2)中验算得到的Pk1，步骤(3)中验算得到的Pk2，对两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧的第2次完全接触载荷Pw2进行验算，即