【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及车辆悬架钢板弹簧，特别是非端部接触式少片根部加强型副簧根部厚度的设计方法。
技术介绍
由于第1片变截面主簧的受力复杂，不仅承受垂向载荷，同时还承受扭转载荷和纵向载荷，因此，实际所设计的第1片主簧的端部平直段的厚度，通常比其他各片主簧的偏厚一些，即在实际设计和生产中，大都采用端部非等构的少片抛物线型变截面主副钢板弹簧；同时，为了加强少片抛物线型变截面主副簧的应力强度，通常在根部平直段与抛物线段之间增设一斜线段，即采用根部加强型的少片变截面主副簧。另外，由于为了满足主副簧不同复合刚度的设计要求，通常采用不同长度的副簧，即主簧与副簧的接触位置也不同，因此，主副簧可分为端部接触式和非端部接触式，其中，在副簧根部平直段厚度及片数给定情况下，非端部接触式主副簧的复合刚度小于端部接触式的复合刚度。副簧根部平直段的厚度决定主副簧的复合刚度大小，对车辆行驶平顺性具有重要影响；然后，由于各片主簧的端部平直段非等构，副簧的长度小于主簧的长度，同时，根部设有斜线加强段，因此，非端部接触式少片根部加强型主副簧的根部平直段的厚度设计非常复杂，先前一直未能给出副簧厚度设计方法，无法满足目前车辆行业快速发展及对悬架少片变截面主副钢板弹簧精确设计的要求。因此，必须建立一种精确、可靠的非端部接触式少片根部加强型主副簧的副簧根部平直段厚度的设计方法，满足车辆行业快速发展及对少片变截面主副钢板弹簧精确设计的要求，提高变截面钢板弹簧的设计水平、产品质量和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。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术所要解决的技...
【技术保护点】
非端部接触式少片根部加强型副簧根部厚度的设计方法，其中，少片根部加强型变截面主副簧是由端部平直段、斜线段、抛物线段和端部平直段4段构成，斜线段对弹簧根部起加强作用；各片主簧的端部非等构，即第1片主簧的端部平直段的厚度和长度，大于其他各片主簧的厚度和长度；副簧长度小于主簧长度，副簧触点与主簧抛物线段之间的垂向间距为主副簧间隙，当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，以满足车辆悬架复合刚度设计要求；在各片主簧的结构参数、副簧长度和片数、弹性模量、主副簧的复合刚度设计要求值给定情况下，对非端部接触式少片根部加强型主副簧的副簧根部厚度进行设计，具体设计步骤如下：(1)端点受力情况下的各片根部加强型变截面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变截面主副簧的宽度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，主簧片数m，其中，第i片主簧的抛物线段的厚度比βi，i＝1,2,…,m，对端点受力情况下的各片主簧的端点变形...
【技术特征摘要】
1.非端部接触式少片根部加强型副簧根部厚度的设计方法，其中，少片根部加强型变截面主副簧是由端部平直段、斜线段、抛物线段和端部平直段4段构成，斜线段对弹簧根部起加强作用；各片主簧的端部非等构，即第1片主簧的端部平直段的厚度和长度，大于其他各片主簧的厚度和长度；副簧长度小于主簧长度，副簧触点与主簧抛物线段之间的垂向间距为主副簧间隙，当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，以满足车辆悬架复合刚度设计要求；在各片主簧的结构参数、副簧长度和片数、弹性模量、主副簧的复合刚度设计要求值给定情况下，对非端部接触式少片根部加强型主副簧的副簧根部厚度进行设计，具体设计步骤如下：(1)端点受力情况下的各片根部加强型变截面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变截面主副簧的宽度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，主簧片数m，其中，第i片主簧的抛物线段的厚度比βi，i＝1,2,…,m，对端点受力情况下的各片主簧的端点变形系数Gx-Ei进行计算，即 G x - E i = 4 ( L M 3 - l 2 M 3 ) E b + 4 l 2 M p 3 ( 2 - β i 3 ) Ebγ M 3 + 6 Δ l Ebγ M 2 ( γ M - 1 ) 3 ( 4 l 2 M p 2 γ M - l 2 M p 2 - 3 l 2 M p 2 γ M 2 + 3 l 2 M 2 γ M 2 - 4 l 2 M 2 γ M 3 ) + 6 Δ l Ebγ M 2 ( γ M - 1 ) 3 ( l 2 M 2 γ M 2 - 2 l 2 M p l 2 M γ M + 2 l 2 M p 2 γ M 2 lnγ M + 2 l 2 M 2 γ M 2 lnγ M + 2 l 2 M p l 2 M γ M 3 ) - 24 l 2 M p l 2 M γ M 2 Δ l lnγ M Ebγ M 2 ( γ M - 1 ) 3 ; ]]>(2)端点受力情况下的第m片根部加强型变截面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变截面主副簧的宽度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，对端点受力情况下的第m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 G x - C D = 4 L M 3 - 6 l 0 L M 2 - 4 l 2 M 3 + 6 l 0 l 2 M 2 E b + 8 l 2 M p 3 + 16 l 2 M p 3 / 2 l 0 3 / 2 - 24 l 2 M p 2 l 0 Ebγ M 3 - 6 l 0 Δ l ( l 2 M p + l 2 M γ M ) Ebγ M 2 + 6 Δ l Ebγ M 2 ( γ M - 1 ) 3 ( 4 l 2 M p 2 γ M - l 2 M p 2 - 3 l 2 M p 2 γ M 2 + 3 l 2 M 2 γ M 2 - 4 l 2 M 2 γ M 3 + l 2 M 2 γ M 4 - 2 l 2 M p l 2 M γ M ) + 6 Δ l Ebγ M 2 ( γ M - 1 ) 3 ( 2 l 2 M p 2 γ M 2 lnγ M + 2 l 2 M 2 γ M 2 lnγ M + 2 l 2 M p l 2 M γ M 3 - 4 l 2 M p l 2 M γ M 2 lnγ M ) ; ]]>(3)主副簧接触点受力情况下的第m片根部加强型变截面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变截面主副簧的宽度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第m片主簧的端点变形系数Gx-Epm进行计算，即 G x - E p m = 4 L M 3 - 6 l 0 L M 2 - 4 l 2 M 3 + 6 l 0 l 2 M 2 E b - 12 E b [ 3 Δ l ( l 2 M γ M - l 2 M p ) 2 2 ( γ M - 1 ) 3 - 2 l 2 M Δ l ( l 2 M γ M - l 2 M p ) ( γ M - 1 ) 2 - 3 Δ l ( l 2 M γ M - l 2 M p ) 2 2 ( γ M - 1 ) 3 γ M 2 - 2 l 2 M p Δ l ( l 2 M γ M - l 2 M p ) ( γ M - 1 ) 2 γ M 2 - Δl 3 ( γ M - 1 ) 3 lnγ M ] - 24 l 0 l 2 M p 2 - 8 l 2 M p 3 - 16 l 0 3 / 2 l 2 M p 3 / 2 Ebγ M 3 - ]]> 6 l 0 Δ l ( l 2 M γ M - l 2 M p ) Ebγ M 2 ; ]]>(4)主副簧接触点受力情况下的第m片根部加强型变截面主簧在抛物线段与副簧接触点的变形系数Gx-CDp计算：根据非端部接触式少片根部加强型变截面主副簧的宽度b，安装间距的一半l3，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第m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 G x - CD p = 4 ( L M - l 2 M ) ( L M 2 - 3 l 0 L M + L M l 2 M + 3 l 0 2 - 3 l 0 l 2 ...
【专利技术属性】
技术研发人员：周长城，赵雷雷，邵明磊，王凤娟，汪晓，于曰伟，袁光明，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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