多级渐变钢度钢板弹簧、车辆及多级渐变钢度钢板弹簧设计制造的方法技术

本发明专利技术提供了一种多级渐变钢度钢板弹簧、车辆及多级渐变钢度钢板弹簧设计制造的方法。多级渐变钢度钢板弹簧制造的方法包括以下步骤：向多级渐变钢度钢板弹簧的施加预设载荷，将多级渐变钢度钢板弹簧的主簧与一级副簧在接触过程中的长度等分为多个第一区间；根据预设载荷确定各第一区间的主簧与一级副簧的第一接触位置；根据第一接触位置确定一级副簧的各一级板簧的有效长度和厚度，根据一级板簧的有效长度和厚度确定多级渐变钢度钢板弹簧的弧高、挠度、刚度、应力和偏频中的至少一个。使用该方法设计制造多级渐变钢度钢板弹簧，能够避免现有技术中采用平均载荷近似算法设计多级渐变钢度钢板弹簧造成实际结果差异大的问题。

【技术实现步骤摘要】
多级渐变钢度钢板弹簧、车辆及多级渐变钢度钢板弹簧设计制造的方法
本专利技术涉及汽车设备加工
，具体而言，涉及一种多级渐变钢度钢板弹簧、车辆及多级渐变钢度钢板弹簧设计制造的方法。
技术介绍
现有技术中，由于发动机悬置通常为橡胶件，刚度一致性较差，导致部份车辆在空载和满载状态下均出现行驶抖动。由于通常渐变刚度钢板弹簧为两级，无法同时解决车辆空载和满载抖动。为满足客户需求，解决空、满载行驶抖动问题，设计三级渐变刚度钢板弹簧。由于目前渐变刚度钢板弹簧设计计算时，采用平均载荷近似计算主、副簧接触过程中的弧高、变形、偏频等参数，不考虑主、副钢板弹簧接触过程刚度逐渐变化的实际情况，因而与实际差异较大。特别是采用此种方法计算三级渐变刚度钢板弹簧时，由于变刚度范围、变化值均显著增大，过程更复杂，采用平均载荷近似计算方法与实际结果差异过大，无法满足车辆悬架设计要求。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种多级渐变钢度钢板弹簧、车辆及多级渐变钢度钢板弹簧设计制造的方法，以解决现有技术中采用平均载荷近似计算方法设计多级渐变钢度钢板弹簧存在结果差异大的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种多级渐变钢度钢板弹簧制造的方法，方法包括以下步骤：向多级渐变钢度钢板弹簧的施加预设载荷，将多级渐变钢度钢板弹簧的主簧与一级副簧在接触过程中的长度等分为多个第一区间；根据预设载荷确定各第一区间的主簧与一级副簧的第一接触位置；根据第一接触位置确定一级副簧的各一级板簧的有效长度和厚度。进一步地，方法还包括以下步骤：向多级渐变钢度钢板弹簧的施加预设载荷，将多级渐变钢度钢板弹簧的一级副簧和二级副簧在接触的过程中的长度等分为多个第二区间；根据预设载荷确定各第二区间的一级副簧与二级副簧的第二接触位置；根据第二接触位置确定二级副簧的各二级板簧的有效长度和厚度，根据二级板簧的有效长度和厚度确定多级渐变钢度钢板弹簧的弧高、挠度、刚度、应力和偏频中的至少一个。进一步地，主簧与一级副簧开始接触时的载荷为P0，主簧与一级副簧完全接触时的载荷为P1，其中，E为主簧的抗弯模量；Im为主簧的转动惯量；L为主簧的长度值的一半；Rm为主簧的曲率半径；Ra为一级副簧的曲率半径；La为一级副簧的长度值的一半。进一步地，第一区间为m个，各第一区间的接触载荷为ΔP，其中，ΔP＝(P1-P0)/m。进一步地，主簧与一级副簧在第i个第一区间内的接触载荷为Pi，主簧与一级副簧在第i个第一区间内的接触位置为Li，其中，进一步地，一级副簧与二级副簧开始接触时的载荷为P0'，一级副簧与二级副簧完全接触时的载荷为P1'，其中，E'为一级副簧的抗弯模量；Im为一级副簧的转动惯量；L'为一级副簧的长度值的一半；R'm为一级副簧的曲率半径；R'a为二级副簧的曲率半径；L'a为二级副簧的长度值的一半。进一步地，第二区间为m'个，各第二区间的接触载荷为ΔP'，其中，ΔP'＝(P'1-P0')/m'。进一步地，一级副簧与二级副簧在第i个第二区间内的接触载荷为Pi'，一级副簧与二级副簧在第i个第二区间内的接触位置为Li'，其中，根据本专利技术的另一方面，提供了一种多级渐变钢度钢板弹簧，多级渐变钢度钢板弹簧由上述的方法设计制造形成。根据本专利技术的另一方面，提供了一种车辆，包括多级渐变钢度钢板弹簧，多级渐变钢度钢板弹簧由上述的方法设计制造形成。应用本专利技术的技术方案，将多级渐变钢度钢板弹簧的主簧与一级副簧在接触过程中的长度等分为多个区间，根据预设载荷确定各区间的主簧与一级副簧的接触位置，再根据接触位置确定一级副簧的各一级板簧的有效长度和厚度，根据一级板簧的有效长度和厚度确定多级渐变钢度钢板弹簧的弧高、挠度、刚度、应力和偏频。使用该方法设计多级渐变钢度钢板弹簧，能够避免现有技术中采用平均载荷近似算法设计多级渐变钢度钢板弹簧造成实际结果差异大的问题。采用该方法制造多级渐变钢度钢板弹簧，能够有效地提高该多级渐变钢度钢板弹簧的可靠性。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本专利技术的三级渐变刚度钢板弹簧的第一实施例的性能曲线图；图2示出了图1中的三级渐变刚度钢板弹簧的迭代结果图；图3示出了根据本专利技术的三级渐变刚度钢板弹簧的第二实施例的性能曲线图；图4示出了图3中的三级渐变刚度钢板弹簧的迭代结果图；图5示出了根据本专利技术的多级渐变钢度钢板弹簧的第一实施例的结构示意图；图6示出了根据本专利技术的多级渐变钢度钢板弹簧的第二实施例的结构示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：10、主簧；20、一级副簧；30、二级副簧。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。现有技术中，以两级渐变钢度钢板弹簧为例，主、副簧开始接触时载荷：主、副完全接触时载荷：假设载荷在小于(P0+P1)/2时，仅主簧起作用，刚度为主簧刚度；载荷大于(P0+P1)/2时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多级渐变钢度钢板弹簧设计制造的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：向多级渐变钢度钢板弹簧的施加预设载荷，将所述多级渐变钢度钢板弹簧的主簧与一级副簧在接触过程中的长度等分为多个第一区间；根据所述预设载荷确定各第一区间的所述主簧与所述一级副簧的第一接触位置；根据所述第一接触位置确定所述一级副簧的各一级板簧的有效长度和厚度。

【技术特征摘要】
1.一种多级渐变钢度钢板弹簧设计制造的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：向多级渐变钢度钢板弹簧的施加预设载荷，将所述多级渐变钢度钢板弹簧的主簧与一级副簧在接触过程中的长度等分为多个第一区间；根据所述预设载荷确定各第一区间的所述主簧与所述一级副簧的第一接触位置；根据所述第一接触位置确定所述一级副簧的各一级板簧的有效长度和厚度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：向多级渐变钢度钢板弹簧的施加预设载荷，将所述多级渐变钢度钢板弹簧的所述一级副簧和二级副簧在接触的过程中的长度等分为多个第二区间；根据所述预设载荷确定各第二区间的所述一级副簧与所述二级副簧的第二接触位置；根据所述第二接触位置确定所述二级副簧的各二级板簧的有效长度和厚度，根据所述二级板簧的有效长度和厚度确定所述多级渐变钢度钢板弹簧的弧高、挠度、刚度、应力和偏频中的至少一个。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述主簧与所述一级副簧开始接触时的载荷为P0，所述主簧与所述一级副簧完全接触时的载荷为P1，其中，E为所述主簧的抗弯模量；Im为所述主簧的转动惯量；L为所述主簧的长度值的一半；Rm为所述主簧的曲率半径；Ra为所述一级副簧的曲率半径；La为所述一级副簧的长度值的一半。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一区间为m个，各所述第一区间的接触载荷...

【专利技术属性】
技术研发人员：权哲赫，刘奇奇，陈卫琳，阚文娟，
申请(专利权)人：北汽福田汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11