两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧接触载荷的验算方法与流程

技术特征：

1.两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧接触载荷的验算方法，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；将原一级渐变刚度板簧的主簧设计为两级主簧，通过两级主簧和副簧的初始切线弧高及两级渐变间隙，以提高半载情况下的车辆行驶平顺性；同时，为了确保满足第一级主簧应力强度设计要求，第二级主簧和副簧适当提前承担载荷，悬架在渐变载荷下的偏频不相等，即两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧；根据板簧的结构参数，弹性模量，对两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧的各次接触载荷进行验算，具体验算步骤如下：

(1)两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧的两级主簧和副簧的初始曲率半径计算：

I步骤：第一级主簧末片下表面初始曲率半径R_M10b计算

根据第一级主簧片数n₁，第一级主簧各片的厚度h_1i，i＝1,2,…,n₁；第一级主簧首片的一半夹紧长度L₁₁，第一级主簧的初始切线弧高H_gM10，对第一级主簧末片下表面初始曲率半径R_M10b进行计算，即

$R_{M10b}=\frac{{L_{11}}^2+H_{gM10}^2}{2H_{gM10}}+\underset{i=1}{\overset{n_1}{\Σ}}{h}_{1i};$

II步骤：第二级主簧首片上表面初始曲率半径R_M20a计算

根据第二级主簧首片的一半夹紧长度L₂₁，第二级主簧的初始切线弧高H_gM20，对第二级主簧末片上表面初始曲率半径R_M20a进行计算，即

$R_{M20a}=\frac{{L_{21}}^2+H_{gM20}^2}{2H_{gM20}};$

III步骤：第二级主簧末片下表面初始曲率半径R_M20b计算

根据第二级主簧片数n₂，第二级主簧各片的厚度h_2j，j＝1,2,…,n₂；II步骤中计算得到的R_M20a，对第二级主簧末片下表面初始曲率半径R_M20b进行计算，即

$R_{M20b}=R_{M20a}+\underset{j=1}{\overset{n_2}{\Σ}}{h}_{2j};$

IV步骤：副簧首片上表面初始曲率半径R_A0a计算

根据副簧首片的一半夹紧长度L_A1，副簧的初始切线弧高H_gA0，对副簧末片上表面初始曲率半径R_A0a进行计算，即

$R_{A0a}=\frac{{L_{A1}}^2+H_{gA0}^2}{2H_{gA0}};$

(2)两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧的第1次开始接触载荷P_k1的验算：

根据两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧的宽度b，弹性模量E；第一级主簧片数n₁，第一级主簧各片的厚度h_1i，i＝1,2,…,n₁，第一级主簧首片的一半夹紧长度L₁₁，步骤(1)中计算得到的R_M10b和R_M20a，对第1次开始接触载荷P_k1进行验算，即

$P_{k1}=\frac{{\mathrm{Ebh}}_{M1e}^3(R_{M20a}-R_{M10b})}{6L_{11}{R}_{M20b}{R}_{M10a}};$

式中，h_M1e为第一级主簧的根部重叠部分等效厚度，

(3)两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧的第2次开始接触载荷P_k2的验算：

根据两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧的宽度b，弹性模量E；第一级主簧首片的一半夹紧长度L₁₁；第二级主簧片数n₂，第二级主簧各片的厚度h_2j，j＝1,2,…,n₂；步骤(1)中计算得到的R_M20b和R_A0a，步骤(2)中验算得到的P_k1，对第2次开始接触载荷P_k2进行验算，即

$P_{k2}=P_{k1}+\frac{{\mathrm{Ebh}}_{M2e}^3(R_{A0a}-R_{M20b})}{6L_{11}{R}_{M20b}{R}_{A0a}};$

式中，h_M2e为第一级主簧和第二级主簧的根部重叠部分等效厚度，

(4)两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧的第2次完全接触载荷P_w2的验算：

根据步骤(2)中验算得到的P_k1，步骤(3)中验算得到的P_k2，对两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧的第2次完全接触载荷P_w2进行验算，即

$P_{w2}=\frac{P_{k2}^2}{P_{k1}}.$