【技术实现步骤摘要】
非等偏频型三级渐变刚度板簧最大限位挠度的仿真验算法
本专利技术涉及车辆悬架板簧,特别是非等偏频型三级渐变刚度板簧最大限位挠度的仿真验算法。
技术介绍
为了满足在不同载荷下的车辆行驶平顺性,可将原一级渐变刚度板簧的主簧和副簧分别拆分为两级,即采用三级渐变刚度板簧;同时,为了满足主簧的应力强度,通常通过主簧和三级副簧初始切线弧高及三级渐变间隙,使三级副簧适当提前承担载荷,从而降低主簧的应力,即采用非等偏频型三级渐变刚度板簧悬架,其中,为了提高非等偏频型三级渐变刚度板簧在冲击载荷下的可靠性及使用寿命,以最大许用应力及最大许用载荷所对应的最大挠度作用板簧的最大限位挠度,并且依据最大限位挠度设置一限位装置,在冲击载荷下对板簧其保护作用,防止板簧因受冲击而断裂,提高板簧的可靠性和使用寿命及车辆行驶安全性。对于给定设计结构的非等偏频型三级渐变刚度板簧,限位装置是否真正在冲击载荷下对板簧起保护作用,必须对最大限位挠度进行仿真验算。然而,由于非等偏频型三级渐变刚度板簧的挠度计算非常复杂,并且受最大许用载荷和接触载荷仿真计算问题的制约,先前国内外一直未给出非等偏频型三级渐变刚度板簧最大限位挠度的仿真验算法,不能满足非等偏频型三级渐变刚度板簧设计及CAD软件开发要求。随着车辆行驶速度及其对平顺性要求的不断提高,对渐变刚度板簧悬架提出了更高要求,因此,必须建立一种精确、可靠的非等偏频型三级渐变刚度板簧最大限位挠度的仿真验算法,为非等偏频型三级渐变刚度板簧的最大限位挠度进行仿真验算提供可靠的技术方法,满足车辆行业快速发展、车辆行驶平顺性及对非等偏频型三级渐变刚度板簧的设计要求,提高 ...
【技术保护点】
非等偏频型三级渐变刚度板簧最大限位挠度的仿真验算法,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;板簧是由主簧和三级副簧构成,通过主簧和各级副簧的初始切线弧高及三级渐变间隙,确保满足板簧接触载荷、渐变刚度和主簧应力强度的设计要求,即非等偏频型三级渐变刚度板簧;依据最大限位挠度设计值设置一限位装置,在冲击载荷下对板簧起保护作用,提高板簧可靠性和使用寿命及车辆行驶安全性;根据各片板簧的结构参数,弹性模量,最大许用应力,骑马螺栓夹紧距,主簧夹紧刚度及主簧与各级副簧的复合夹紧刚度,初始切线弧高,在最大许用载荷、接触载荷、渐变夹紧刚度仿真计算的基础上,对非等偏频型三级渐变刚度板簧的最大限位挠度进行仿真验算,具体仿真验算步骤如下:(1)主簧及其与各级副簧的根部重叠部分等效厚度和主簧最大厚度板簧的厚度的确定:A步骤:主簧及其与各级副簧的根部重叠部分等效厚度的确定根据主簧片数n,主簧各片的厚度h
【技术特征摘要】
1.非等偏频型三级渐变刚度板簧最大限位挠度的仿真验算法,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;板簧是由主簧和三级副簧构成,通过主簧和各级副簧的初始切线弧高及三级渐变间隙,确保满足板簧接触载荷、渐变刚度和主簧应力强度的设计要求,即非等偏频型三级渐变刚度板簧;依据最大限位挠度设计值设置一限位装置,在冲击载荷下对板簧起保护作用,提高板簧可靠性和使用寿命及车辆行驶安全性;根据各片板簧的结构参数,弹性模量,最大许用应力,骑马螺栓夹紧距,主簧夹紧刚度及主簧与各级副簧的复合夹紧刚度,初始切线弧高,在最大许用载荷、接触载荷、渐变夹紧刚度仿真计算的基础上,对非等偏频型三级渐变刚度板簧的最大限位挠度进行仿真验算,具体仿真验算步骤如下:(1)主簧及其与各级副簧的根部重叠部分等效厚度和主簧最大厚度板簧的厚度的确定:A步骤:主簧及其与各级副簧的根部重叠部分等效厚度的确定根据主簧片数n,主簧各片的厚度hi,i=1,2,...,n;第一级副簧片数n1,第一级副簧各片的厚度hA1j,j=1,2,...,n1;第二级副簧片数n2,第二级副簧各片的厚度hA2k,k=1,2,...,n2;第三级副簧片数n3,第三级副簧各片的厚度hA3l,l=1,2,...,n3;对主簧的根部重叠部分的等效厚度hMe、主簧与各级副簧的根部重叠部分的等效厚度hMA1e、hMA2e、hMA3e分别进行计算,即:B步骤:主簧的最大厚度板簧的厚度hmax的确定根据主簧片数n,主簧各片的厚度hi,i=1,2,...,n,确定主簧的最大厚度板簧的厚度hmax,即hmax=max(hi);(2)非等偏频型三级渐变刚度板簧的主簧和各级副簧的曲率半径的计算:I步骤:第一级主簧末片下表面初始曲率半径RM0b计算根据主簧片数n,主簧各片的厚度hi,i=1,2,…,n;主簧首片的一半夹紧长度L1,主簧的初始切线弧高HgM0,对主簧末片下表面初始曲率半径RM0b进行计算,即II步骤:第一级副簧首片上表面初始曲率半径RA10a计算根据第一级副簧首片的一半夹紧长度LA11,第一级副簧的初始切线弧高HgA10,对第一级副簧末片上表面初始曲率半径RA10a进行计算,即III步骤:第一级副簧末片下表面初始曲率半径RA10b计算根据第一级副簧片数n1,第一级副簧各片的厚度hA1j,j=1,2,…,n1;II步骤中计算得到的RA10a,对第一级副簧末片下表面初始曲率半径RA10b进行计算,即IV步骤:第二级副簧首片上表面初始曲率半径RA20a的计算根据第二级副簧首片的一半夹紧长度LA21,第二级副簧的初始切线弧高设计值HgA20,对第二级副簧首片上表面初始曲率半径RA20a进行计算,即V步骤:第二级副簧首片下表面初始曲率半径RA20b的计算很据第二级副簧片数n2,第二级副簧各片的厚度hA2k,k=1,2,…,n2,及IV步骤所确定的RA20a,对第二级副簧首片下表面初始曲率半径RA20b进行计算,即VI步骤:第三级副簧首片上表面初始曲率半径RA30a的计算根据第三级副簧首片的一半夹紧长度LA31,第三级副簧的初始切线弧高HgA30,对第三级副簧首片上表面初始曲率半径RA30a进行计算,即(3)非等偏频型三级渐变刚度板簧的各次接触载荷的仿真计算:a步骤:第1次开始接触载荷Pk1的仿真计算根据非等偏频型三级渐变刚度板簧的宽度b,弹性模量E;主簧首片的一半夹紧长度L1,步骤(1)中确定的hMe,步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员:周长城,于曰伟,朱召辉,汪晓,杨腾飞,王凤娟,邵明磊,
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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