[发明专利]一种柴油机卷簧扭振减振器刚度计算方法

摘要

本发明公开了一种柴油机卷簧扭振减振器刚度计算方法，本发明针对卷簧组的变形过程将卷簧扭振减振器的刚度计算分为四个阶段。本发明通过其四个阶段的转角计算，进而通过程序迭代计算其刚度的大小。本发明设计合理，计算精度高，进而可以对其簧片的厚度、各个簧片间的厚度、限位块的尺寸进行合理筛选。

主权项

1.一种柴油机卷簧扭振减振器刚度计算方法，其特征在于，对卷簧组的变形过程分为如下四个阶段：1)第一阶段，其特征为:簧片变形过程中，各个部分曲率均小于限位块外圆曲率，即限位块对簧片没有接触力作用。除了最内侧簧片，各簧片的限位曲率应考虑其内侧各簧片的厚度因素。前段簧片转角公式为：后段转角公式为：其中，s₀和分别为y＝0时的弧长和转角，且有2)第二阶段，其特征为：簧片接触发生前，开口处达到限位状态。即簧片各处曲率半径均大于限位块半径时，簧片开口处接触限位销支座，簧片开口将不再缩小，但簧片开口处，会沿限位块支座滑动。转角公式为：3)第三阶段，其特征为：簧片在限位发生前，弯曲的曲率足够大，达到接触状态。此阶段，随着负荷的增加，接触区域会不断增加，开口不断缩小。前段转角公式为：后段转角公式为：4)第四阶段，其特征为：接触和限位状态同时发生。此阶段，随着负荷的增加，接触区域会不断增加，簧片开口接触限位块支座，开口大小不再变换，簧片开口处不断沿限位块支座外移。转角公式为：其中，前段为y≥0段，后段为y<0段；在变形阶段会出现一些不同的状态，为了描述方便，这里如下定义两个名词：接触：当簧片弯曲到一定程度，簧片内侧接触限位销外柱面，随着弯曲程度的增加，接触区域不断扩展。是否进入接触状态可通过簧片曲率判断，即曲率半径达到限位快外圆半径时，进入接触阶段。限位：簧片开口处接触限位销支座，此时簧片开口大小将保持不变。是否进入限位阶段，可通过簧片开口处的位移判断。以上公式各变量名分别为：E为簧片材料的杨氏模量，I为单簧片截面的惯性矩，Rb为限位销柱面半径，s簧片弧长变量，F为单个簧片受到的横向力，FE为单个簧片开口处受到的限位力(‑X方向为正)，R0为簧片初始半径，EI为簧片的抗弯刚度，y为簧片组对称轴方向坐标(见图4)，yE为开口处末端的位移坐标，yc为接触点的位置坐标。