端部加强根部非等厚变截面板簧自由切线弧高的设计方法
阅读：13发布：2023-03-10
专利汇可以提供端部加强根部非等厚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 涉及端部加强根部非等厚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，对各片端部加强根部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，本发明所提供的端部加强根部非等厚变截面板簧自由切线弧高的设计方法是准确的，为各片板簧自由切线弧高的设计提供了可靠的技术方法。利用该方法可得到准确可靠的各片板簧的自由切线弧高的设计值，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。，下面是端部加强根部非等厚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.端部加强根部非等厚变截面板簧自由切线弧高的设计方法，其中，板簧的一半作用长度由根部平直段、抛物线段、斜线段和端部平直段构成，根部平直段用于骑马螺栓装配夹紧，斜线段对板簧的端部起加强作用；各部板簧的根部平直段的厚度不相等，即端部加强根部非等厚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的预夹紧应力；根据板簧片数，各片板簧的结构参数，弹性模量，根部垫片和端部垫片的厚度，首片板簧的初始切线弧高及各片板簧的预夹紧应力的设计要求值，对端部加强根部非等厚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，其特征在于采用以下具体设计步骤：
(1)端部加强根部非等厚式抛物线型变截面板簧的各片板簧夹紧刚度Ki的计算：
A步骤：各片板簧的夹紧端点变形系数Gx-Ei的计算
根据板簧的宽度b，抛物线段的根部到板簧端点的水平距离l2，弹性模量E，斜线段的水平长度Δl，板簧片数n，各片板簧的根部平直段的厚度h2i，抛物线段的端部厚度h1ip，端部平直段的厚度h1i，各片板簧的抛物线段的厚度比βi＝h1ip/h2i，斜线段的厚度比γi＝h1i/h1ip，各片板簧的斜线段的根部到板簧端点的水平距离l1ip，端部平直段的长度l1i，对端部加强型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，A步骤中计算得到的Gx-Ei，对端部加强型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)端部加强根部非等厚式少片抛物线型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，抛物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，对端部加强根部非等厚式少片抛物线型变截面板簧装配夹紧后的各片板簧的预夹紧端点力Fi进行计算，i＝1,
2,…,n，即
(3)端部加强根部非等厚式少片抛物线型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，前n-1片板簧的端部平直段的厚度h1i，对端部加强根部非等厚式少片抛物线型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)端部加强根部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，对端部加强根部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Hgi0进行设计，i＝1,2,…,n，即
端部加强根部非等厚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，特别是端部加强根部非等厚变截面板簧自由切线弧高的设计方法。
背景技术
[0002] 随着汽车节能化、舒适化、轻量化、安全化的快速发展，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，以满足首片板簧受力复杂的要求，首片板簧的根部平直段厚度大于其他各片板簧的根部平直段厚度；为了加强板簧的端部强度，可在各片板簧的抛物线段与端部平直段之间增加一斜线段，即端部加强根部非等厚少片抛物线型变截面板簧。通常为了提高板簧可靠性和使用寿命的设计要求，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，同时，确保首片板簧的初始切线弧高满足设计要求。因此，为必须根据板簧的结构参数、首片板簧初始切线弧高及各片板簧预夹紧应力的设计要求，对各片板簧的自由切线弧高进行设计，其中，各片板簧预夹紧应力的匹配设计是各片板簧自由切线弧高设计的前提。然而，据所查资料可知，由于端部加强根部非等厚少片抛物线型变截面板簧的夹紧刚度计算非常复杂，且受各片板簧自由切线弧高与板簧夹紧后的初始切线弧高、夹紧刚度、夹紧端点力及预夹紧应力之间关系的制约，先前一直未曾给出端部加强根部非等厚变截面板簧自由切线弧高的设计方法。因此，必须建立一种准确、可靠的端部加强根部非等厚变截面板簧自由切线弧高的设计方法，为端部加强根部非等厚抛物线型变截面板簧的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对端部加强根部非等厚少片抛物线型变截面板簧的设计要求，确保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满足设计要求，提高产品设计水平、可靠性和使用寿命及车辆行驶安全性的设计要求；同时，降低产品设计及试验费用，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、可靠的端部加强根部非等厚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。端部加强根部非等厚少片抛物线型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，其中，2≤n≤5；各片板簧的一半作用长度为LT，是由根部平直段、抛物线段、斜线段和端部平直段四段构成，根部平直段用于骑马螺栓装配夹紧，斜线段对板簧端部其加强作用，各片板簧的根部平直段的厚度不相等，首片板簧的根部平直段的厚度，大于其他各片板簧的根部平直段的厚，以满足首片板簧受力复杂的要求，即端部加强根部非等厚少片变截面板簧。各片板簧的宽度为b，根部平直段的一半长度为L0，抛物线段的根部到板簧端点的水平长度l2，弹性模量为E。各片板簧的根部平直段的厚度h2i，抛物线段的端部厚度h1ip，端部平直段厚度h1i，抛物线段的厚度比为βi＝h1ip/h2i，斜线段的厚度比γi＝h1i/h1ip。斜线段的长度Δl，斜线段的根部到板簧端点的水平距离 端部平直段的长度l1i＝l1ip-Δl。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，根部垫片和端部垫片的厚度，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，对端部加强根部非等厚式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。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明所提供的端部加强根部非等厚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)端部加强根部非等厚式抛物线型变截面板簧的各片板簧夹紧刚度Ki的计算：
[0006] A步骤：各片板簧的夹紧端点变形系数Gx-Ei的计算
[0007] 根据板簧的宽度b，抛物线段的根部到板簧端点的水平距离l2，弹性模量E，斜线段的水平长度Δl，板簧片数n，各片板簧的根部平直段的厚度h2i，抛物线段的端部厚度h1ip，端部平直段的厚度h1i，各片板簧的抛物线段的厚度比βi＝h1ip/h2i，斜线段的厚度比γi＝h1i/h1ip，各片板簧的斜线段的根部到板簧端点的水平距离l1ip，端部平直段的长度l1i，对端部加强型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，A步骤中计算得到的Gx-Ei，对端部加强型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)端部加强根部非等厚式少片抛物线型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，抛物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，对端部加强根部非等厚式少片抛物线型变截面板簧装配夹紧后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)端部加强根部非等厚式少片抛物线型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，前n-1片板簧的端部平直段的厚度h1i，对端部加强根部非等厚式少片抛物线型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
[0016]
[0017] (4)端部加强根部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，对端部加强根部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Hgi0进行设计，i＝1,2,…,n，即
[0018]
[0019] 本发明比现有技术具有的优点
[0020] 先前对于端部加强根部非等厚式抛物线型变截面板簧，一直未曾给出准确可靠的端部加强根部非等厚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变截面板簧现代化CAD设计的要求。本发明根据板簧片数，各片板簧的结构参数，弹性模量，根部垫片和端部垫片的厚度，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，对端部加强根部非等厚式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。通过样机试验测试可知，本发明所提供的端部加强根部非等厚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。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
[0021] 为了更好地理解本发明，下面结合附图做进一步的说明。
[0022] 图1是端部加强根部非等厚少片变截面板簧自由切线弧高的设计流程图；
[0023] 图2是端部加强根部非等厚少片抛物线型变截面板簧的一半夹紧结构示意图。具体实施方案
[0024] 下面通过实施例对本发明作进一步详细说明。
[0025] 实施例一：某端部加强根部非等厚式抛物线型变截面板簧的宽度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，抛物线段的根部到板簧端点的水平距离l2＝LT-l3＝525mm，斜线段的水平长度Δl＝30mm，弹性模量E＝200GPa。板簧片数n＝3，各片板簧的根部平直段的厚度分别为h21＝19mm，h22＝18mm，h23＝17mm，各片板簧的抛物线段的端部厚度分别为h11p＝8mm，h12p＝7mm，h13p＝6mm，各片板簧的端部平直段的厚度分别为h11＝9mm，h12＝8mm，h13＝7mm。各片板簧的抛物线段的厚度比β1＝h11p/h22＝
0.4211，β2＝h12p/h22＝0.3889，β3＝h13p/h23＝0.3529，斜线段的厚度比γ1＝h11/h11p＝
1.1250，γ2＝h12/h12p＝1.1429，γ3＝h13/h13p＝1.1667。各片板簧的斜线段的根部到板簧端点的水平距离分别为l11p＝l2β12＝93.1mm，l12p＝l2β22＝79.4mm，l13p＝l2β32＝65.4mm。各片板簧的端部平直段的长度分别为l11＝l11p-Δl＝63.1mm，l12＝l12p-Δl＝49.4mm，l13＝l13p-Δl＝35.4mm。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，各片板簧的预夹紧应力的设计要求值分别为σ1＝-
28.55MPa，σ2＝0MPa，σ3＝28.55MPa。根据板簧片数，各片板簧的结构参数，弹性模量，根部垫片和端部垫片的厚度，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，对该端部加强根部非等厚式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。
0.4211，β2＝h12p/h22＝0.3889，β3＝h13p/h23＝0.3529，斜线段的厚度比γ1＝h11/h11p＝
1.1250，γ2＝h12/h12p＝1.1429，γ3＝h13/h13p＝1.1667。各片板簧的斜线段的根部到板簧端点的水平距离分别为l11p＝l2β12＝93.1mm，l12p＝l2β22＝79.4mm，l13p＝l2β32＝65.4mm。各片板簧的端部平直段的长度分别为l11＝l11p-Δl＝63.1mm，l12＝l12p-Δl＝49.4mm，l13＝l13p-Δl＝35.4mm。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，各片板簧的预夹紧应力的设计要求值分别为σ1＝-
28.55MPa，σ2＝0MPa，σ3＝28.55MPa。根据板簧片数，各片板簧的结构参数，弹性模量，根部垫片和端部垫片的厚度，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，对该端部加强根部非等厚式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。
[0026] 本发明实例所提供的端部加强根部非等厚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：
[0027] (1)端部加强根部非等厚式抛物线型变截面板簧的各片板簧夹紧刚度Ki的计算：
[0028] A步骤：各片板簧的夹紧端点变形系数Gx-Ei的计算
[0029] 根据板簧的宽度b＝60mm，抛物线段的根部到板簧端点的水平距离l2＝525mm，斜线段的水平长度Δl＝30mm，弹性模量E＝200GPa；板簧片数n＝3，各片板簧的斜线段的厚度比γ1＝1.1250，γ2＝1.1429，γ3＝1.1667，抛物线段的厚度比β1＝0.4211，β2＝0.3889，β3＝0.3529；斜线段的根部到板簧端点的水平距离l11p＝93.1mm，l12p＝79.4mm，l13p＝65.4mm；各片板簧的端部平直段的长度l11＝63.1mm，l12＝49.4mm，l13＝35.4mm，对该端部加强型根部非等厚式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[0030]
[0031]
[0032]
[0033]
[0034] B步骤：各片板簧的夹紧刚度Ki的计算
[0035] 根据板簧片数n＝3，各片板簧的根部平直段的厚度h21＝19mm，h22＝18mm，h23＝4 4 4
17mm，A步骤中计算得到的Gx-E1＝91.391mm /N，Gx-E2＝93.074mm/N，Gx-E3＝127.63mm/N，对该端部加强型根部非等厚式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
17mm，A步骤中计算得到的Gx-E1＝91.391mm /N，Gx-E2＝93.074mm/N，Gx-E3＝127.63mm/N，对该端部加强型根部非等厚式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
[0036]
[0037]
[0038]
[0039] (2)端部加强根部非等厚式少片抛物线型变截面板簧的各片板簧预夹紧端点力Fi的计算：
[0040] 根据板簧片数n＝3，板簧的宽度b＝60mm，抛物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＝19mm，h22＝18mm，h23＝17mm，及各片板簧的预夹紧应力的设计要求值σ1＝-28.55MPa，σ2＝0MPa，σ3＝28.55MPa，对该端部加强根部非等厚式少片抛物线型变截面板簧装配夹紧后的各片板簧的预夹紧端点力Fi进行确定，i＝1,2,3，即
[0041]
[0042]
[0043]
[0044] (3)端部加强根部非等厚式少片抛物线型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＝3，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＝95mm，前2片板簧的根部平直段厚度h21＝19mm，h22＝18mm，前2片板簧的端部平直段的厚度h11＝9mm，h12＝8mm，对该端部加强根部非等厚式少片抛物线型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[0045] HgC1＝95mm；
[0046] HgC2＝HgC1+(h21+δc)-(h11+δE)＝102mm；
[0047] HgC3＝HgC1+(h22+δc)-(h12+δE)＝102mm。
[0048] (4)端部加强根部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Hgi0的设计：根据板簧片数n＝3，步骤(1)中计算得到的K1＝148.81N/mm，K2＝125.32N/mm，K3＝104.62N/mm，步骤(2)中计算得到的F1＝-196.3N,F3＝0N，F3＝196.3N，步骤(3)中所确定的HgC1＝95mm，HgC2＝102mm，HgC3＝102mm，对该端部加强根部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Hgi0分别进行设计，i＝1,2,3，即
[0049]
[0050]
[0051]
[0052] 通过样机试验测试可知，本发明所提供的端部加强根部非等厚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。
[0053] 实施例二：某端部加强根部非等厚式抛物线型变截面板簧的宽度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，斜线段的水平长度Δl＝30mm，抛物线段的根部到板簧端点的水平距离l2＝LT-l3＝525mm，弹性模量E＝200GPa。板簧片数n＝4，各片板簧的根部平直段的厚度分别为h21＝17mm，h22＝16mm，h23＝16mm，h24＝16mm，抛物线段的端部厚度分别为h11p＝7mm，h12p＝6mm，h13p＝6mm，h14p＝6mm，端部平直段的厚度分别为h11＝8mm，h12＝7mm，h13＝7mm，h14＝7mm。各片板簧的抛物线段的厚度比β1＝h11p/h2＝0.4118，β2＝h12p/h2＝0.375，β3＝h13p/h2＝0.375，β4＝h14p/h2＝0.375，斜线段的厚度比γ1＝h11/h11p＝1.1429，γ2＝h12/h12p＝1.1667，γ3＝h13/h13p＝1.1667，γ4＝h14/h14p＝
1.1667。各片板簧的斜线段的根部到板簧端点的水平距离l11p＝l2β12＝89.0mm，l12p＝l2β22＝73.8mm，l13p＝l2β32＝73.8mm，l14p＝l2β42＝73.8mm；各片板簧的端部平直段的长度分别为l11＝l11p-Δl＝59mm，l12＝l12p-Δl＝43.8mm，l13＝l13p-Δl＝43.8mm，l14＝l14p-Δl＝
43.8mm。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＝90mm，各片板簧的预夹紧应力的设计要求值为σ1＝-31.292MPa，σ2＝-11.775MPa，σ3＝11.775MPa，σ4＝35.326MPa。根据板簧片数，弹性模量，各片板簧的结构参数，根部垫片和端部垫片的厚度，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，对该端部加强根部非等厚式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。
1.1667。各片板簧的斜线段的根部到板簧端点的水平距离l11p＝l2β12＝89.0mm，l12p＝l2β22＝73.8mm，l13p＝l2β32＝73.8mm，l14p＝l2β42＝73.8mm；各片板簧的端部平直段的长度分别为l11＝l11p-Δl＝59mm，l12＝l12p-Δl＝43.8mm，l13＝l13p-Δl＝43.8mm，l14＝l14p-Δl＝
43.8mm。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＝90mm，各片板簧的预夹紧应力的设计要求值为σ1＝-31.292MPa，σ2＝-11.775MPa，σ3＝11.775MPa，σ4＝35.326MPa。根据板簧片数，弹性模量，各片板簧的结构参数，根部垫片和端部垫片的厚度，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，对该端部加强根部非等厚式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。
[0054] 采用与实施例一相同的设计方法和步骤，对该端部加强根部非等厚式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，具体设计步骤如下：
[0055] (1)端部加强根部非等厚式抛物线型变截面板簧的各片板簧夹紧刚度Ki的计算：
[0056] A步骤：各片板簧的夹紧端点变形系数Gx-Ei的计算
[0057] 根据板簧片数n＝4，板簧的宽度b＝60mm，抛物线段的根部到板簧端点的水平距离l2＝525mm，斜线段的水平长度Δl＝30mm，弹性模量E＝200GPa；各片板簧的斜线段的厚度比γ1＝1.1429，γ2＝1.1667，γ3＝1.1667，γ4＝1.1667；抛物线段的厚度比β1＝0.4118，β2＝0.375，β3＝0.375，β4＝0.375；各片板簧的斜线段的根部到板簧端点的水平距离l11p＝89mm，l12p＝73.8mm，l13p＝73.8mm，l14p＝73.8mm；各片板簧的端部平直段的长度l11＝59mm，l12＝43.8mm，l13＝43.8mm，l14＝43.8mm，对该端部加强根部非等厚式抛物线型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
[0058]
[0059]
[0060]
[0061]
[0062]
[0063] B步骤：各片板簧的夹紧刚度Ki的计算
[0064] 根据板簧片数n＝4，各片板簧的根部平直段的厚度h21＝17mm，h22＝16mm，h23＝16mm，h24＝16mm，A步骤中计算得到的Gx-E1＝92.401mm4/N，Gx-E2＝93.379mm4/N，Gx-E3＝
93.379mm4/N，Gx-E4＝93.379mm4/N，对该端部加强根部非等厚式抛物线型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
93.379mm4/N，Gx-E4＝93.379mm4/N，对该端部加强根部非等厚式抛物线型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
[0065]
[0066]
[0067]
[0068]
[0069] (2)端部加强根部非等厚式少片抛物线型变截面板簧的各片板簧预夹紧端点力Fi的计算：
[0070] 根据板簧片数n＝4，板簧的宽度b＝60mm，抛物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＝16mm，h23＝16mm，h24＝16mm，及各片板簧的预夹紧应力的设计要求值σ1＝-31.292MPa，σ2＝-11.775MPa，σ3＝11.775MPa，σ4＝35.326MPa，对该端部加强根部非等厚式少片抛物线型变截面板簧的各片板簧的预夹紧端点力Fi进行确定，i＝1,2,…,n，即
[0071]
[0072]
[0073]
[0074]
[0075] (3)端部加强根部非等厚式少片抛物线型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＝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的厚度h21＝17mm，h22＝16mm，h23＝16mm，前3片板簧的端部平直段的厚度h11＝8mm，h12＝7mm，h13＝7mm，对该端部加强根部非等厚式少片抛物线型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
[0076] HgC1＝90mm；
[0077] HgC2＝HgC1+(h21+δc)-(h11+δE)＝96mm，
[0078] HgC3＝HgC1+(h22+δc)-(h12+δE)＝96mm，
[0079] HgC4＝HgC1+(h23+δc)-(h13+δE)＝96mm，
[0080] (4)端部加强根部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Hgi0的设计：根据板簧片数n＝4，步骤(1)中计算得到的K1＝106.34N/mm，K2＝87.28N/mm，K3＝87.28N/mm，K4＝87.28N/mm，步骤(2)中计算得到的F1＝-172.26N,F3＝-57.42N，F3＝57.42N，F4＝172.26N，步骤(3)中所确定的HgC1＝90mm，HgC2＝96mm，HgC3＝96mm，HgC4＝96mm，对该端部加强根部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Hgi0进行设计，i＝1,2,…,n，即
[0081]
[0082]
[0083]
[0084]
[0085] 通过样机试验测试可知，本发明所提供的端部加强根部非等厚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。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。
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
簧片热门专利
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈