根部加强非等厚少片变截面板簧自由切线弧高的设计方法
阅读：978发布：2023-02-28
专利汇可以提供根部加强非等厚少片变截面板簧自由切线弧高的设计方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及根部加强非等厚少片变截面板簧自由切线弧高的设计方法，属于悬架少片变截面板簧技术领域。本发明可根据板 簧片 数，各片板簧的结构参数， 弹性模量 ，根部和端部 垫片 的厚度，及首片板簧初始切线弧高和各片板簧预夹紧应 力 的设计要求值，对各片根部加强非等厚少片抛物线型变截面板簧的自由切线弧高进行设计。通过样机试验可知，本发明所提供的根部加强非等厚少片变截面板簧自由切线弧高的设计方法是正确的，可得到准确的各片板簧自由切线弧高的设计值。利用该方法确保装配夹紧后的首片板簧初始切线弧高和各片板簧预夹紧 应力 满足设计要求，提高产品的设计 水 平和可靠性及车辆行驶安全性；同时，降低产品的设计及试验 费用 ，加快产品开发速度。，下面是根部加强非等厚少片变截面板簧自由切线弧高的设计方法专利的具体信息内容。
1.根部加强非等厚少片变截面板簧自由切线弧高的设计方法，其中，各片板簧的一半作用长度是由根部平直段、斜线段、抛物线段和端部平直段四段所构成，根部平直段用于骑马螺栓装配夹紧，斜线段对板簧根部起加强作用，各片板簧的根部平直段的厚度不相等，即根部加强非等厚式少片抛物线型变截面板簧；各片板簧的自由切线弧高决定着装配夹紧后的首片板簧初始切线弧高和各片板簧预夹紧应力的大小；根据板簧片数，各片板簧的结构参数，弹性模量，根部和端部垫片的厚度，及装配夹紧后的首片板簧的初始切线弧高和各片板簧的预夹紧应力设计要求值，对根部加强非等厚式少片抛物线型变截面板簧的各片板簧自由切线弧高进行设计，其特征在于采用以下具体设计步骤：
(1)根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧预夹紧刚度Ki计算:
A步骤：各片板簧的夹紧端部变形系数Gx-Ei的计算
根据板簧片数n，板簧的宽度b，斜线段的水平长度Δl，斜线段的根部到板簧端点的水平距离l2，抛物线段的根部到板簧端点的水平距离l2p，弹性模量E；各片板簧的根部平直段的厚度h2i，抛物线段的根部厚度h2ip，端部平直段的厚度h1i；各片板簧的斜线段的厚度比γi＝h2ip/h2i，抛物线段的厚度比βi＝h1i/h2ip，对根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧的夹紧端点变形系数Gx-Ei进行计算，i＝1,2,…,n，即
B步骤：各片板簧的夹紧夹紧刚度Ki的计算
根据板簧片数n，各片板簧的根部平直段的厚度h2i，步骤(1)中计算得到的Gx-Ei，对根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧的夹紧刚度Ki进行计算，i＝1,2,…,n，即(2)根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧预夹紧端点力Fi的计算：
根据板簧片数n，板簧的宽度b，斜线段的根部到板簧端点的水平距离l2；各片板簧的根部平直段的厚度h2i，及各片板簧的预夹紧应力的设计要求值σi，对根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧的预夹紧端点力Fi进行计算，i＝1,2,…,n，即
(3)根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧初始切线弧高HgCi的确定：
根据板簧片数n，根部垫片厚度δc，端部垫片厚度δe，首片板簧的初始切线弧高的设计要求值HgC1，前n-1片板簧的根部平直段的厚度h2i，端部平直段的厚度h1i，对根部加强非等厚少片变截面板簧装配夹紧后的各片板簧的初始切线弧高HgCi进行确定，i＝1,2,…,n，即(4)根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧自由切线弧高Hgi0的设计：
根据板簧片数n，步骤(1)中计算得到的Ki，步骤(2)中计算得到的Fi，步骤(3)中所确定的HgCi，对等构式少片抛物线型变截面板簧的各片板簧的自由切线弧高Hgi0分别进行设计，i＝1,2,…,n，即
根部加强非等厚少片变截面板簧自由切线弧高的设计方法
技术领域
[0001] 本发明涉及车辆悬架少片变截面板簧，特别是根部加强非等厚少片变截面板簧自由切线弧高的设计方法。
背景技术
[0002] 随着汽车节能和轻量化政策的实施，少片变截面板簧因具有重量轻，材料利用率高，片间无摩擦或摩擦小，振动噪声低，使用寿命长等优点，日益受到车辆悬架专家、生产企业及车辆制造企业的高度关注，并且在车辆悬架系统中得到了广泛应用，其中，为了满足首片板簧受力情况复杂及增加板簧强度的要求，可采用首片板簧的根部平直段和端部平直段的厚度大于其他各片板簧的厚度，并且在根部平直段与抛物线段之间增加斜线段，对板簧的根部起加强作用，即根部加强非等厚式少片抛物线型变截面板簧。为了提高板簧可靠性和使用寿命的设计要求，可通过各片板簧不同自由切线弧高，在装配夹紧之后，使首片板簧或前几片板簧产生一定的预夹紧压应力，从而提高板簧可靠性和使用寿命，同时，装配夹紧后的首片板簧初始切线弧高，满足板簧设计要求。装配夹紧后的首片板簧初始切线弧高和各片板簧的预夹紧应力，是由装配夹紧前的各片板簧的结构参数和自由切线弧高所决定的。因此，为了满足板簧装配夹紧后的首片板簧初始切线弧高和各片板簧预夹紧应力的要求，必须对根部加强非等厚式少片抛物线型变截面板簧的各片板簧的自由切线弧高进行设计。然而，据所查资料可知，由于各片根部加强非等厚式少片抛物线型变截面板簧的夹紧刚度计算非常复杂，且受自由切线弧高与初始切线弧高之间关系及板簧夹紧端点力计算的制约，先前一直未曾给出准确可靠的根部加强非等厚式少片抛物线型变截面板簧的各片板簧的自由切线弧高的设计方法。随着车辆行驶速度及其对平顺性要求的不断提高，对少片变截面板簧提出了更高的要求，因此，必须建立一种准确、可靠的根部加强非等厚少片变截面板簧自由切线弧高的设计方法，为各片板簧自由切线弧高的设计提供可靠的技术方法，满足车辆行业快速发展、车辆行驶平顺性和安全性及根部加强非等厚式少片抛物线型变截面板簧的设计要求，提高产品设计水平、可靠性和使用寿命及车辆行驶安全性；同时，降低产品的设计及试验费用，加快产品开发速度。
发明内容
[0003] 针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种简便、可靠的根部加强非等厚少片变截面板簧自由切线弧高的设计方法，其设计流程图，如图1所示。根部加强非等厚少片变截面板簧为以中心穿装孔对称的结构，其一半对称夹紧结构示意图如图2所示，其中包括，板簧1，根部垫片2，端部垫片3。板簧1的片数为n，各片板簧结构相同，其中，2≤n≤5；各片板簧的宽度为b，弹性模量为E，一半作用长度为LT，是由根部平直段、斜线段、抛物线段和端部平直段四段所构成，其中，根部平直段用于骑马螺栓装配夹紧，斜线段对板簧根部起加强作用，各片板簧的根部平直段的厚度不相等，即根部加强非等厚少片抛物线型变截面板簧。根部平直段的一半长度L0，斜线段的水平长度为Δl，斜线段的根部到板簧端点的水平距离l2＝LT-L0，抛物线段的根部到板簧端点的水平距离l2p＝LT-L0-Δl。各片板簧的根部平直段的厚度为h2i，片板簧的抛物线段的根部厚度为h2ip，其中，h2i>h2ip≥h2l2p/l2，各片板簧的端部平直厚度为h1i，各片板簧端部平直段非等构，即首片板簧的端部平直段的厚度和长度，大于其他各片的端部平直段的厚度和长度。各片板簧的斜线段的厚度比γi＝h2ip/h2i，抛物线段的厚度比βi＝h1i/h2ip。各片板簧的端部平直段的长度为l1i＝l2pβi2。各片板簧的根部之间设有根部垫片2，根部垫片厚度为δc。各片板簧的端部之间设有端部垫片3，端部垫片的厚度为δe，材料为碳纤维复合材料，以降低板簧工作所产生的摩擦噪声。各片板簧的自由切线弧高为Hgi0，装配夹紧后的首片板簧的初始切线弧高为HgC1，各片板簧的预夹紧应力为σi，i＝1,2,…,n。通过各片板簧的各自不同自由切线弧高，确保装配预夹紧后的首片板簧初始切线弧高和各片板簧预夹紧应力满足设计要求。根据板簧片数，各片板簧的结构参数，弹性模量，根部和端部垫片的厚度，及装配夹紧后的首片板簧的初始切线弧高和各片板簧的预夹紧应力设计要求值，对根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧自由切线弧高进行设计。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明所提供的根部加强非等厚少片变截面板簧自由切线弧高的设计方法，其特征在于采用以下设计步骤：
[0005] (1)根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧预夹紧刚度Ki计算:
[0006] A步骤：各片板簧的夹紧端部变形系数Gx-Ei的计算
[0007] 根据板簧片数n，板簧的宽度b，斜线段的水平长度Δl，斜线段的根部到板簧端点的水平距离l2，抛物线段的根部到板簧端点的水平距离l2p，弹性模量E；各片板簧的根部平直段的厚度h2i，抛物线段的根部厚度h2ip，端部平直段的厚度h1i；各片板簧的斜线段的厚度比γi＝h2ip/h2i，抛物线段的厚度比βi＝h1i/h2ip，对根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧的夹紧端点变形系数Gx-Ei进行计算，i＝1,2,…,n，即
[0008]
[0009] B步骤：各片板簧的夹紧夹紧刚度Ki的计算
[0010] 根据板簧片数n，各片板簧的根部平直段的厚度h2i，步骤(1)中计算得到的Gx-Ei，对根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧的夹紧刚度Ki进行计算，i＝1,2,…,n，即[0011]
[0012] (2)根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧预夹紧端点力Fi的计算：
[0013] 根据板簧片数n，板簧的宽度b，斜线段的根部到板簧端点的水平距离l2；各片板簧的根部平直段的厚度h2i，及各片板簧的预夹紧应力的设计要求值σi，对根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧的预夹紧端点力Fi进行计算，i＝1,2,…,n，即
[0014]
[0015] (3)根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧初始切线弧高HgCi的确定：
[0016] 根据板簧片数n，根部垫片厚度δc，端部垫片厚度δe，首片板簧的初始切线弧高的设计要求值HgC1，前n-1片板簧的根部平直段的厚度h2i，端部平直段的厚度h1i，对根部加强非等厚少片变截面板簧装配夹紧后的各片板簧的初始切线弧高HgCi进行确定，i＝1,2,…,n，即
[0017]
[0018] (4)根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧自由切线弧高Hgi0的设计：
[0019] 根据板簧片数n，步骤(1)中计算得到的Ki，步骤(2)中计算得到的Fi，步骤(3)中所确定的HgCi，对等构式少片抛物线型变截面板簧的各片板簧的自由切线弧高Hgi0分别进行设计，i＝1,2,…,n，即
[0020]
[0021] 本发明比现有技术具有的优点
[0022] 对于根部加强非等厚少片变截面板簧，先前一直未曾给出准确可靠的根部加强非等厚少片变截面板簧自由切线弧高的设计方法，不能满足车辆快速发展及对悬架少片变截面板簧现代化CAD设计的要求。本发明可根据板簧片数，各片板簧的结构参数，弹性模量，根部和端部垫片的厚度，及装配夹紧后的首片板簧初始切线弧高和各片板簧预夹紧应力的设计要求值，对根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧自由切线弧高进行设计。通过样机试验测试可知，本发明所提供的根部加强非等厚少片变截面板簧自由切线弧高的设计方法是正确的，可得到准确可靠的各片板簧自由切线弧高的设计值，为根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧的自由切线弧高设计提供了可靠的技术方法。利用该方法确保板簧装配夹紧后的首片板簧初始切线弧高和各片板簧的预夹紧应力满足设计要求，提高产品的设计水平、可靠性和使用寿命及车辆行驶安全性；同时，降低产品的设计及试验费用，加快产品开发速度。附图说明
[0023] 为了更好地理解本发明，下面结合附图做进一步的说明。
[0024] 图1是根部加强非等厚少片变截面板簧自由切线弧高的设计流程图；
[0025] 图2是根部加强非等厚少片变截面板簧的一半夹紧结构示意图。具体实施方案
[0026] 下面通过实施例对本发明作进一步详细说明。
[0027] 实施例一：某根部加强非等厚少片变截面板簧的宽度b＝60mm，一半作用长度LT＝575mm，弹性模量E＝200GPa，骑马螺栓夹紧的根部平直段的一半长度L0＝50mm，斜线段的水平长度Δl＝30mm，斜线段的根部到板簧端点的水平距离l2＝LT-L0＝525mm，抛物线段的根部到板簧端点的水平距离l2p＝l2-Δl＝495mm。板簧片数n＝3，各片板簧的根部平直段的厚度h21＝18.5mm，h22＝18mm，h23＝17.5mm；抛物线段的根部厚度h21p＝17.5mm，h22p＝17mm，h23p＝16.5mm；端部平直段的厚度h11＝8mm，h12＝7mm，h13＝6mm。各片板簧的斜线段的厚度比γ1＝h21p/h21＝0.9459，γ2＝h22p/h22＝0.9444，γ3＝h23p/h23＝0.9429；抛物线段的厚度比β1＝h11/h21p＝0.4571，β2＝h12/h22p＝0.41181，β3＝h13/h23p＝0.3636。根部垫片厚度δc＝3mm，端部垫片厚度δe＝6mm。装配夹紧后的首片板簧的初始切线弧高的设计要求值HgC1＝95mm，各片板簧预夹紧应力的设计要求值分别为σ1＝-22.11MPa，σ2＝0MPa，σ3＝24.71MPa。根据板簧片数，各片板簧的结构参数，弹性模量，根部和端部垫片的厚度，及装配夹紧后的首片板簧初始切线弧高和各片板簧的预夹紧应力的设计要求值，对该根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧自由切线弧高进行设计。
[0028] 本发明实例所提供的根部加强非等厚少片变截面板簧自由切线弧高的设计方法，其设计流程如图1所示，具体设计步骤如下：
[0029] (1)根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧预夹紧刚度Ki计算:
[0030] A步骤：各片板簧的夹紧端点变形系数Gx-Ei的计算
[0031] 根据板簧片数n＝3，根部加强非等厚少片根部加强型变截面板簧的宽度b＝60mm，弹性模量E＝200GPa，斜线段的水平长度Δl＝30mm，斜线段的根部到板簧端点的水平距离l2＝525mm，抛物线段的根部到板簧端点的水平距离l2p＝495mm，各片板簧的斜线段的厚度比γ1＝0.9459，γ2＝0.9444，γ3＝0.9429，抛物线段的厚度比β1＝0.4571，β2＝0.41181，β3＝0.3636，对该根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧的夹紧端点变形系数Gx-Ei进行计算，i＝1,2,3，即
[0032]
[0033]
[0034]
[0035] B步骤：各片板簧的夹紧刚度Ki的计算
[0036] 根据板簧片数n＝3，各片板簧的根部平直段的厚度h21＝18.5mm，h22＝18mm，h23＝17.5mm，步骤(1)中计算得到的Gx-E1＝99.437mm4/N，Gx-E2＝101.13mm4/N，Gx-E3＝102.66mm4/N，对该根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧的夹紧刚度Ki进行计算，i＝1,2,3，即[0037]
[0038]
[0039]
[0040] (2)根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧预夹紧端点力Fi的计算：
[0041] 根据板簧片数n＝3，板簧的宽度b＝60mm，斜线段的根部到板簧端点的水平距离l2＝525mm；各片板簧的根部平直段的厚度h21＝18.5mm，h22＝18mm，h23＝17.5mm，及各片板簧的预夹紧应力的设计要求值σ1＝-22.11MPa，σ2＝0MPa，σ3＝24.71MPa，对该根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧的预夹紧端点力Fi进行计算，i＝1,2,3，即
[0042]
[0043]
[0044]
[0045] (3)根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧初始切线弧高HgCi的确定：
[0046] 根据根部垫片厚度δc＝3mm，端部垫片厚度δe＝6mm，首片板簧的初始切线弧高设计要求值HgC＝95mm，板簧片数n＝3，前2片板簧的根部平直段厚度h21＝18.5mm，h22＝18mm，端部平直段厚度h11＝8mm，h12＝7mm，对根部加强非等厚少片变截面板簧装配夹紧后的各片板簧的初始切线弧高HgCi进行确定，i＝1,2,3，即
[0047] HgC1＝95mm；
[0048] HgC2＝HgC1+(h21+δc)-(h11+δe)＝102.5mm，
[0049] HgC3＝HgC1+(h22+δc)-(h12+δe)＝103mm。
[0050] (4)根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧自由切线弧高Hgi0的设计：
[0051] 根据板簧片数n＝3，步骤(1)中计算得到的K1＝127.35N/mm，K2＝115.34N/mm，K3＝104.41N/mm，步骤(2)中计算得到的F1＝-144.12N，F2＝0N，F3＝144.12N，步骤(3)中所确定的HgC1＝95mm，HgC2＝102.5mm，HgC3＝103mm，对根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧的自由切线弧高Hgi0进行设计，i＝1,2,3，即
[0052]
[0053]
[0054]
[0055] 通过样机试验测试可知，本发明所提供的根部加强非等厚少片变截面板簧自由切线弧高的设计方法是正确的，可得到准确可靠的各片板簧自由切线弧高的设计值。
[0056] 实施例二：某根部加强非等厚少片变截面板簧的宽度b＝60mm，一半作用长度LT＝575mm，骑马螺栓夹紧的根部平直段的一半长度L0＝50mm，斜线段的根部到板簧端点的水平距离l2＝LT-L0＝525mm，斜线段的水平长度Δl＝30mm，抛物线段的根部到板簧端点的水平距离l2p＝l2-Δl＝495mm。板簧片数n＝4，各片板簧的根部平直段的厚度h21＝17mm，h22＝
16.5mm，h23＝16mm，h24＝15.5mm，抛物线段的根部厚度h21p＝16mm，h22p＝15.6mm，h23p＝
15.2mm，h24p＝14.7mm；端部平直段的厚度h11＝8mm，h12＝7mm，h13＝6mm，h14＝5mm。各片板簧的斜线段的厚度比γ1＝h21p/h21＝0.9412，γ2＝h22p/h22＝0.9455，γ3＝h23p/h23＝0.95，γ4＝h24p/h24＝0.9484；抛物线段的厚度比β1＝h11/h21p＝0.5，β2＝h12/h22p＝0.4487，β3＝h13/h23p＝0.3947，β4＝h14/h24p＝0.3401。根部垫片厚度δc＝3mm，端部垫片厚度δe＝6mm。装配夹紧后的首片板簧初始切线弧高的设计要求值HgC＝90mm，各片板簧的预夹紧应力的设计要求值σ1＝-30MPa，σ2＝-10.62MPa，σ3＝11.29MPa，σ3＝36.1MPa。根据板簧片数，各片板簧的结构参数，弹性模量，根部和端部垫片的厚度，及装配夹紧后的首片板簧的初始切线弧高和各片板簧的预夹紧应力的设计要求值，对该根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧自由切线弧高进行设计。
16.5mm，h23＝16mm，h24＝15.5mm，抛物线段的根部厚度h21p＝16mm，h22p＝15.6mm，h23p＝
15.2mm，h24p＝14.7mm；端部平直段的厚度h11＝8mm，h12＝7mm，h13＝6mm，h14＝5mm。各片板簧的斜线段的厚度比γ1＝h21p/h21＝0.9412，γ2＝h22p/h22＝0.9455，γ3＝h23p/h23＝0.95，γ4＝h24p/h24＝0.9484；抛物线段的厚度比β1＝h11/h21p＝0.5，β2＝h12/h22p＝0.4487，β3＝h13/h23p＝0.3947，β4＝h14/h24p＝0.3401。根部垫片厚度δc＝3mm，端部垫片厚度δe＝6mm。装配夹紧后的首片板簧初始切线弧高的设计要求值HgC＝90mm，各片板簧的预夹紧应力的设计要求值σ1＝-30MPa，σ2＝-10.62MPa，σ3＝11.29MPa，σ3＝36.1MPa。根据板簧片数，各片板簧的结构参数，弹性模量，根部和端部垫片的厚度，及装配夹紧后的首片板簧的初始切线弧高和各片板簧的预夹紧应力的设计要求值，对该根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧自由切线弧高进行设计。
[0057] 采用与实施例一相同的设计方法和步骤，对该根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧自由切线弧高进行设计，具体设计步骤如下：
[0058] (1)根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧预夹紧刚度Ki计算:
[0059] A步骤：各片板簧的夹紧端点变形系数Gx-Ei的计算
[0060] 根据板簧片数n＝4，板簧的宽度b＝60mm，弹性模量E＝200GPa，斜线段的水平长度Δl＝30mm，斜线段的根部到板簧端点的水平距离l2＝525mm，抛物线段的根部到板簧端点的水平距离l2p＝495mm；各片板簧的斜线段的厚度比γ1＝0.9412，γ2＝0.9455，γ3＝0.95，γ4＝0.9484，抛物线段的厚度比β1＝0.5，β2＝0.4487，β3＝0.3947，β4＝0.3401，对该根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧的夹紧端点变形系数Gx-Ei进行计算，i＝1,2,…n，即[0061]
[0062]
[0063]
[0064]
[0065] B步骤：各片板簧的夹紧刚度Ki的计算
[0066] 根据板簧片数n＝4，各片板簧的根部平直段的厚度h21＝17mm，h22＝16.5mm，h23＝16mm，h24＝15.5mm，步骤(1)中计算得到的Gx-E1＝99.462mm4/N，Gx-E2＝99.833mm4/N，Gx-E3＝
99.828mm4/N，Gx-E4＝101.37mm4/N，对该根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧的夹紧刚度Ki进行计算，i＝1,2,…n，即
99.828mm4/N，Gx-E4＝101.37mm4/N，对该根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧的夹紧刚度Ki进行计算，i＝1,2,…n，即
[0067]
[0068]
[0069]
[0070]
[0071] (2)根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧预夹紧端点力Fi的计算：
[0072] 根据板簧片数n＝4，板簧的宽度b＝60mm，斜线段的根部到板簧端点的水平距离l2＝525mm；各片板簧的根部平直段的厚度h21＝17mm，h22＝16.5mm，h23＝16mm，h24＝15.5mm，及各片板簧的预夹紧应力的设计要求值σ1＝-30MPa，σ2＝-10.62MPa，σ3＝11.29MPa，σ3＝36.1MPa，对该根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧的预夹紧端点力Fi进行计算，i＝1,2,…,n，即
[0073]
[0074]
[0075]
[0076]
[0077] (3)根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧初始切线弧高HgCi的确定：
[0078] 根据板簧片数n＝4，根部垫片厚度δc＝3mm，端部垫片厚度δe＝6mm，首片板簧的初始切线弧高的设计要求值HgC1＝90mm，前3片板簧的根部平直段厚度h21＝17mm，h22＝16.5mm，h23＝16mm，端部平直段厚度h11＝8mm，h12＝7mm，h13＝6mm，对该根部加强非等厚少片变截面板簧装配夹紧后的各片板簧的初始切线弧高HgCi进行确定，i＝1,2,…,n，即[0079] HgC1＝HgC＝90mm
[0080] HgC2＝HgC1+(h21+δc)-(h11+δe)＝96mm，
[0081] HgC3＝HgC1+(h22+δc)-(h12+δe)＝96.5mm，
[0082] HgC4＝HgC1+(h23+δc)-(h13+δe)＝97mm。
[0083] (4)根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧自由切线弧高Hgi0的设计：
[0084] 根据板簧片数n＝4，步骤(1)中计算得到的K1＝98.792N/mm，K2＝89.992N/mm，K3＝82.061N/mm，K4＝73.473N/mm，步骤(2)中计算得到的F1＝-165.06N，F2＝-55.06N，F3＝
55.06N，F4＝165.06N，步骤(3)中所确定的HgC1＝90mm，HgC2＝96mm，HgC3＝96.5mm，HgC4＝
97mm，对该根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧的自由切线弧高Hgi0进行设计，i＝
1,2,…,n，即
55.06N，F4＝165.06N，步骤(3)中所确定的HgC1＝90mm，HgC2＝96mm，HgC3＝96.5mm，HgC4＝
97mm，对该根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧的自由切线弧高Hgi0进行设计，i＝
1,2,…,n，即
[0085]
[0086]
[0087]
[0088]
[0089] 通过样机试验测试可知，本发明所提供的根部加强非等厚少片变截面板簧自由切线弧高的设计方法是正确的，可得到准确可靠的各片板簧自由切线弧高的设计值，为根部加强非等厚少片变截面板簧的各片板簧的自由切线弧高设计提供了可靠的技术方法。利用该方法确保板簧装配夹紧后的首片板簧初始切线弧高和各片板簧的预夹紧应力满足设计要求，提高产品的设计水平、可靠性和使用寿命及车辆行驶安全性；同时，降低产品的设计及试验费用，加快产品开发速度。
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