两级副簧式非等偏频渐变刚度板簧刚度特性的仿真计算法制造技术

本发明专利技术涉及两级副簧式非等偏频渐变刚度板簧刚度特性的仿真计算法，属于悬架钢板弹簧技术领域。本发明专利技术可根据各片主簧和副簧的结构参数，骑马螺栓夹紧距，弹性模量，主簧和各级副簧的初始切线弧高设计值，在接触载荷仿真计算的基础上，对两级副簧式非等偏频型渐变刚度板簧在不同载荷下的夹紧刚度特性进行仿真计算。通过样机试验可知，本发明专利技术所提供的两级副簧式非等偏频渐变刚度板簧刚度特性的仿真计算法是正确的，为两级副簧式非等偏频型渐变刚度板簧的夹紧刚度特性仿真计算提供了可靠的技术方法。利用该方法可得到可靠的夹紧刚度特性仿真计算值，提高产品的设计水平和性能及车辆行驶平顺性；同时，降低设计和试验费用，加快产品开发速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车辆悬架钢板弹簧，特别是两级副簧式非等偏频渐变刚度板簧刚度特性的仿真计算法。
技术介绍
为了进一步提高车辆在额定载荷下的行驶平顺性的设计要求，可将原一级渐变刚度板簧的副簧拆分设计为两级副簧，即采用两级副簧式渐变刚度板簧；同时，由于受主簧强度的制约，通常通过主簧初始切线弧高、第一级副簧和第二级副簧初始切线弧高及两级渐变间隙，使副簧适当提前承担载荷，从而降低主簧应力，在接触载荷下的悬架偏频不相等，即两级副簧式非等偏频型渐变刚度板簧，其中，两级副簧式渐变刚度板簧在不同载荷下的夹紧刚度特性，影响悬架偏频及车辆行驶平顺性和安全性，并且渐变刚度板簧的夹紧刚度，不仅与各片主簧和副簧的结构参数有关，而且还与接触载荷有关。然而，由于受两级副簧式非等偏频型渐变刚度板簧的根部重叠部分等效厚度和渐变刚度计算、及接触载荷仿真关键问题的制约，先前一直未能给出两级副簧式非等偏频渐变刚度板簧刚度特性的仿真计算法，因此，不能满足车辆行业快速发展和悬架弹簧悬架现代化CAD设计及软件开发的要求。随着车辆行驶速度及对车辆行驶平顺性和安全性要求的不断提高，对渐变刚度板簧悬架提出了更高要求，因此，必须建立一种精本文档来自技高网...

【技术保护点】
两级副簧式非等偏频渐变刚度板簧刚度特性的仿真计算法，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；将副簧设计为两级副簧，通过主簧和两级副簧的初始切线弧高及两级渐变间隙，提高车辆在额定载荷下的行驶平顺性；为了确保满足主簧应力强度设计要求，使第一级副簧和第二级副簧适当提前承担载荷，悬架在渐变载荷下的偏频不相等，即两级副簧式非等偏频型渐变刚度板簧；根据各片板簧的结构参数，骑马螺栓夹紧距，弹性模量，主簧和两级副簧的初始切线弧高设计值，在接触载荷仿真计算的基础上，对两级副簧式非等偏频型渐变刚度板簧在不同载荷下的夹紧刚度特性进行仿真计算，具体仿真计算步骤如下：(1)两级副...

【技术特征摘要】
1.两级副簧式非等偏频渐变刚度板簧刚度特性的仿真计算法，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；将副簧设计为两级副簧，通过主簧和两级副簧的初始切线弧高及两级渐变间隙，提高车辆在额定载荷下的行驶平顺性；为了确保满足主簧应力强度设计要求，使第一级副簧和第二级副簧适当提前承担载荷，悬架在渐变载荷下的偏频不相等，即两级副簧式非等偏频型渐变刚度板簧；根据各片板簧的结构参数，骑马螺栓夹紧距，弹性模量，主簧和两级副簧的初始切线弧高设计值，在接触载荷仿真计算的基础上，对两级副簧式非等偏频型渐变刚度板簧在不同载荷下的夹紧刚度特性进行仿真计算，具体仿真计算步骤如下：(1)两级副簧式非等偏频型渐变刚度板簧的主簧及其与各级副簧夹紧刚度的计算：i步骤：不同片数重叠段的等效厚度hle计算根据主簧片数n,主簧各片的厚度hi，i＝1,2,…,n；第一级副簧片数m1,第一级副簧各片的厚度hA1j，j＝1,2,…,m1；第二级副簧片数m2,第二级副簧各片的厚度hA2k，k＝1,2,…,m2；主簧与第一级副簧的片数之和N1＝n+m1，主副簧的总片数N＝n+m1+m2；对两级副簧式非等偏频型渐变刚度板簧的不同片数l重叠段的等效厚度hle进行计算，l＝1,2,…,N，即：hle=Σi=1lhi33,1≤l≤nΣi=1nhi3+Σj=1l-nhA1j33,n+1≤l≤N1Σi=1nhi3+Σj=1m1hA1j3+Σk=1l-N1hA2k33,N1+1≤l≤N;]]>其中，主簧根部重叠部分的等效厚度hMe、主簧与第一级副簧的根部重叠部分的等效厚度hMA1e、及主副簧总的根部重叠部分等效厚度hMA2e，分别为hMe=hne=Σi=1nhi33;hMA1e=hN1e=Σi=1nhi3+Σj=1mhA1j33;hMA2e=hNe=Σi=1nhi3+Σj=1m1hA1j3+Σk=1m2hA2k33;]]>ii步骤：主簧夹紧刚度KM计算根据两级副簧式非等偏频型渐变刚度板簧的宽度b，弹性模量E；主簧片数n，主簧各片的一半夹紧长度Li，i＝1,2,…,n；及i步骤中计算得到的hle，l＝i＝1,2,...,n，对主簧夹紧刚度进行计算，即KM=bE2[(L1-L2)3h1e3+Σl=2n-1(L1-Ll+1)3-(L1-Ll)3hle3+L13-(L1-Ln)3hne3];]]>iii步骤：主簧与第一级副簧的夹紧复合刚度KMA1计算根据两级副簧式非等偏频型渐变刚度板簧的宽度b，弹性模量E；主簧片数n,主簧各片的一半夹紧长度Li，i＝1,2,…,n；第一级副簧片数m1，第一级副簧各片的一半夹紧长度为LA1j＝Ln+j，j＝1,2,…,m1；主簧与第一级副簧的片数之和N1＝n+m1，及i步骤中计算得到的hle，l＝1,2,...,N1，对主簧与第一级副簧的夹紧复合刚度KMA1进行计算，即KMA1=bE2[(L1-L2)3h1e3+Σl=2N1-1(L1-Ll+1)3-(L1-Ll)3hle3+L13-(L1-LN1)3hN1e3];]]>iv步骤：主副簧的总复合夹紧刚度KMA2计算：根据两级副簧式非等偏频型渐变刚度板簧的宽度b，弹性模量E；主簧片数n，各片主簧的一半夹紧长度Li，i＝1,2,…,n；第一级副簧片数m1，第一级副簧各片的一半夹紧长度为LA...

【专利技术属性】
技术研发人员：周长城，杨腾飞，刘灿昌，赵雷雷，汪晓，邵明磊，王凤娟，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37