[发明专利]非端部接触式少片根部加强型主副簧复合刚度的验算方法

摘要

本发明涉及非端部接触式少片根部加强型主副簧复合刚度的验算方法，属于悬架钢板弹簧技术领域。本发明可根据非端部接触式少片根部加强型主副簧的各片主簧和副簧的结构参数及弹性模量，对主副簧的复合刚度进行验算。通过实例及ANSYS仿真验证可知，该发明所提供的非端部接触式少片根部加强型主副簧复合刚度的验算方法是正确的，利用该方法可得到准确可靠的主副簧的复合刚度验算值，从而提高非端部接触式少片根部加强型主副簧的设计水平、产品质量和性能及车辆行驶平顺性；同时，还可降低设计及试验费用，加快产品开发速度。

主权项

1.非端部接触式少片根部加强型主副簧复合刚度的验算方法，其中，少片根部加强型主副簧是由根部平直段、斜线段、抛物线段和端部平直段4段构成，其中，斜线段对主簧和副簧起加强作用；各片主簧的端部平直段非等构，即第1片主簧的端部平直段的厚度和长度，分别大于其他各片主簧的端部平直段的厚度和长度；副簧长度小于主簧长度，当主簧和副簧所受载荷大于副簧起作用载荷时，副簧触点与主簧抛物线段内某点相接触，即非端部接触式主副簧；在各片主簧和副簧的结构参数、弹性模量给定情况下，对非端部接触式少片根部加强型主副簧的复合刚度进行验算，具体验算步骤如下：(1)端点受力情况下的各片根部加强型主簧的端点变形系数Gx‑Ei计算：根据非端部接触式少片根部加强型主副簧的宽度b，斜线段的长度Δl，弹性模量E；主簧的一半长度LM，主簧抛物线段的根部到主簧端点的距离l2Mp，主簧斜线段的根部到主簧端点的距离l2M，各片主簧的根部平直段的厚度为h2M，各片主簧的斜线段的端部厚度为h2Mp，各片主簧的斜线段的厚度比γM＝h2Mp/h2M，主簧片数m，其中，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为βi＝h1i/h2Mp，i＝1,2,…,m，对端点受力情况下的各片根部加强型主簧的端点变形系数Gx‑Ei进行计算，即(2)端点受力情况下的末片主簧在抛物线段与副簧接触点处的变形系数Gx‑CD计算：根据非端部接触式少片根部加强型主副簧的宽度b，斜线段的长度Δl，弹性模量E；主簧的一半长度LM，主簧抛物线段的根部到主簧端点的距离l2Mp，主簧斜线段段的根部到主簧端点的距离l2M，主簧斜线段的厚度比γM；副簧触点与主簧端点的水平距离l0，主簧片数m，对端点受力情况下的末片主簧在抛物线段与副簧接触点处的变形系数Gx‑CD进行计算，即(3)主副簧接触点受力情况下的末片主簧的端点变形系数Gx‑Epm计算：根据非端部接触式少片根部加强型主副簧的宽度b，斜线段的长度Δl，弹性模量E；主簧的一半长度LM，主簧抛物线段的根部到主簧端点的距离l2Mp，主簧斜线段的根部到主簧端点的距离l2M，主簧斜线段的厚度比γM；副簧触点与主簧端点的水平距离l0，主簧片数m，对主副簧接触点受力情况下的末片主簧的端点变形系数Gx‑Epm进行计算，即(4)主副簧接触点受力情况下的末片主簧在抛物线段与副簧接触点处的变形系数Gx‑CDp计算：根据非端部接触式少片根部加强型主副簧的宽度b，斜线段的长度Δl，安装间距的一半l3＝55mm，弹性模量E；主簧的一半长度LM，主簧抛物线段的根部到主簧端点的距离l2Mp，主簧斜线段的根部到主簧端点的距离l2M，主簧斜线段的厚度比γM；副簧触点与主簧端点的水平距离l0，主簧片数m，对主副簧接触点受力情况下的末片主簧在抛物线段与副簧接触点处的变形系数Gx‑CDp进行计算，即(5)各片根部加强型副簧的端点变形系数Gx‑EAj及n片叠加副簧的总端点变形系数Gx‑EAT计算：根据非端部接触式少片根部加强型主副簧的宽度b，斜线段的长度Δl，弹性模量E；副簧的一半长度LA，副簧抛物线段的根部到副簧端点的距离l2Ap，副簧斜线段的根部到副簧端点的距离l2A，各片副簧的根部平直段的厚度为h2A，各片副簧斜线段的端部厚度为h2Ap，各片副簧斜线段的厚度比γA＝h2Ap/h2A；副簧片数n，其中，第j片副簧的端部平直段的厚度为hA1j，第j片副簧的抛物线段的厚度比为βAj＝hA1j/h2Ap，j＝1,2,…,n，对各片根部加强型副簧副簧的端点变形系数Gx‑EAj进行计算，即根据副簧片数n，各片根部加强型副簧的端点变形系数Gx‑EAj，对n片根部加强型叠加副簧的总端点变形系数Gx‑EAT进行计算，即(6)非端部接触式少片根部加强型主副簧的复合刚度KMAT验算：根据主簧片数m，各片主簧的根部平直段的厚度h2M，各片副簧的根部平直段的厚度h2A，步骤(1)中计算得到的Gx‑Ei，步骤(2)中计算得到的Gx‑CD，步骤(3)中计算得到的Gx‑Epm，步骤(4)中计算得到的Gx‑CDp，及步骤(5)中计算得到的Gx‑EAT，可对非端部接触式少片根部加强型主副簧的复合刚度KMAT进行验算，即