[发明专利]一种抛物线钢板弹簧设计方法

摘要

本发明公开了一种抛物线钢板弹簧的设计方法，所述的抛物线钢板弹簧其端部与根部为等厚度截面，其端部与根部中间位置截面厚度按照抛物线规律变化；根据抛物线板簧等应力的要求，将抛物线处按照等应力的原则确定各个位置板簧厚度，并且可以将厚度按照不同的步长输出，然后按照等应力条件下计算得板簧形状，计算出板簧的刚度，最后根据偏频要求检验板簧刚度是否符合设计要求。本发明为少片抛物线板簧的设计提供了一种方便、准确的计算方法，易于操作、计算过程快、计算精度高、输出结果方便指导生产以及产品检验。

主权项

一种抛物线钢板弹簧的设计方法，其特征在于：所述的抛物线钢板弹簧其端部与根部为都厚度截面，其端部与根部中间位置截面厚度按照抛物线规律变化；根据抛物线板簧等应力的要求，将抛物线处按照等应力的原则确定各个位置板簧厚度，并且可以将厚度按照不同的步长输出，然后按照等应力条件下计算得板簧形状，计算出板簧的刚度，最后根据偏频要求检验板簧刚度是否符合设计要求，具体包括如下步骤：1)首先确定基本参数，包括承受载荷P、板簧宽度b、有效长度L、平直段长度C、端部厚度F、抛物线截止位置L1；2)根据材料以及使用条件确定板簧应力σ大小，确定板簧厚度hx变化规律；hx变化规律为：0.068σhx3-bhx2σ6+P1(L-x)=0]]>其中：x为板簧上点距中心螺栓的距离；3)根据由经验及整车布置确定的板簧根部厚度，由计算得出的抛物线最厚处的厚度一致，端部厚度根据第一步中确定，所以可根据x不同的取值范围可以确定板簧实际结构，板簧厚度hx随x的取值不同得到一系列变化规律，板簧厚度hx随x的变化规律为：hx=0.068σhx3-bhx2σ6+P1L=00≤x≤C0.068σhx3-bhx2σ6+P1(L-x)=0C<x<L1FL1≤x≤L]]>根据设计的精度要求以及实际生产中板簧轧制精度，对x取一定间距一系列的离散化点，可以得到对应的一些列板簧厚度值hx离散化点。将板簧厚度值hx离散化点从计算程序中输出就得到了实际需要轧制的板簧的形状；4)利用上一步计算得到的板簧厚度hx，根据力学中用积分法求取悬臂梁变形方法,计算板簧变形量，其中系数根据粱的连续性假设求出；ω=∫∫(P1(L-x)EIxdx)dx+Cx+D]]>其中：Ix=bhx212-0.034hx4=112b12(6LP1σ)32-0.034(6P1Lσb)2,0≤x≤C(6P1)3212b12σ32(L-x)32-0.034(6P1(L-x)σb)2,C<x<L1bF312-0.034F4,L1≤x≤L]]>板簧的刚度可以根据下式计算：K1=P1w]]>5)根据整车对于悬架偏频的要求，确定在选定等应力条件下，刚度是否符合要求；偏频的计算公式按照下式计算：f1=12πK1m1.]]>