[发明专利]基于刚度的一级渐变刚度板簧的末片主簧调整设计的方法

摘要

本发明涉及基于刚度的一级渐变刚度板簧的末片主簧调整设计的方法，属于悬架钢板弹簧技术领域。本发明可根据各片主簧的结构参数、弹性模量，对加紧刚度进行验算，在此基础上，根据加紧刚度设计要求值，对一级渐变刚度板簧末片主簧的长度或厚度进行调整设计。通过样机加载挠度及刚度试验可知，本发明所提供的基于刚度的一级渐变刚度板簧的末片主簧调整设计的方法是正确的，可在加紧刚度验算的基础上，对末片主簧的厚度或长度进行精确调整设计，为一级渐变刚度板簧设计奠定了可靠的技术基础。利用该方法可确保加紧刚度满足主簧设计要求，提高一级渐变刚度板簧的设计水平、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.基于刚度的一级渐变刚度板簧的末片主簧调整设计的方法，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；根据各片主簧的结构参数、弹性模量，在主簧夹紧刚度验算的基础上，以主簧夹紧刚度设计值为目标，对一级渐变刚度板簧末片主簧的长度或厚度进行调整设计，确保主簧夹紧刚度满足设计要求，其特征在于采用以下具体调整设计步骤：(1)一级渐变刚度板簧的主簧各不同片数重叠段的等效厚度计算：根据主簧片数n，各片主簧的厚度hi，i＝1,2,...,n，对一级渐变刚度板簧的主簧各不同片数k重叠段的等效厚度hke计算，即(2)基于主簧设计结构的主簧夹紧刚度KM的验算：根据一级渐变刚度板簧的宽度b，弹性模量E，主簧片数n，各片主簧的一半夹紧长度Li及步骤(1)中计算得到的hke，k＝i＝1,2,...,n，对主簧夹紧刚度KM进行验算，即(3)基于夹紧刚度设计要求的末片主簧的调整设计：A步骤：主簧夹紧刚度验证值KM小于设计要求值当验证值KM小于设计要求值，则对末片主簧的一半夹紧长度Ln进行调整设计，即根据一级渐变刚度板簧的宽度b，弹性模量E，主簧片数n，前n‑1片主簧的一半夹紧长度Li，i＝1,2,...,n‑1，步骤(1)中计算得到的hke，k＝1,2,...,n，以主簧夹紧刚度KM设计要求值为目标，对末片主簧的一半夹紧长度Ln进行调整设计，设计值为：根据骑马螺栓夹紧距的一半L0，则末片主簧的一半作用长度Lnt＝Ln+L0/2；B步骤：主簧夹紧刚度验证值KM大于设计要求值当验证值KM大于设计要求值，则对末片主簧的厚度hn进行调整设计，即根据一级渐变刚度板簧的宽度b，弹性模量E，主簧片数n，各片主簧的一半夹紧长度Li，i＝1,2,...,n，步骤(1)中计算得到的hke，k＝1,2,...,n‑1，以主簧夹紧刚度KM设计要求值为目标，对末片主簧的厚度hn进行调整设计，设计值为(4)调整设计之后的主簧夹紧刚度的ANSYS仿真验证：根据调整设计之后的各片主簧的厚度和一半夹紧长度，建立一半对称夹紧结构的ANSYS仿真模型，在端点施加一集中力F，对其进行ANSYS变形仿真及夹紧刚度验证，由仿真所得到的最大挠度仿真值fMmax，则主簧夹紧刚度的ANSYS仿真验证值KM＝2F/fMmax。