非端部接触式少片斜线型主副簧各片强度的校核方法
【专利摘要】本发明涉及非端部接触式少片抛物线型变截面主副簧强度的校核方法，属于悬架钢板弹簧技术领域。本发明可根据非端部接触式少片抛物线型变截面主副簧的各片主簧和副簧的结构参数、弹性模量、许用应力、副簧起作用载荷及主副簧承受所受的最大载荷，对各片主簧和副簧的应力强度进行校核。通过实例及仿真验证可知，该发明所提供的非端部接触式少片抛物线型变截面主副簧强度的校核方法是正确的，利用该方法可得到准确可靠的各片主簧和副簧的应力强度校核值，可提高非端部接触式少片抛物线型变截面主副簧的设计水平、产品质量和使用寿命及车辆行驶平顺性；同时，还可降低设计及试验费用，加快产品开发速度。
【专利说明】
非端部接触式少片斜线型主副簧各片强度的校核方法
技术领域
[0001] 本发明涉及车辆悬架钢板弹簧，特别是非端部接触式少片斜线型主副簧各片强度 的校核方法。
【背景技术】
[0002] 少片变截面钢板弹簧与多片叠加钢板弹簧相比，具体节省材料、减轻簧下质量、提 高车辆平顺性和运输效率等优点，引起了国内外车辆专家的高度重视，并且在国外已进行 了广泛的推广和应用。对于少片变截面钢板弹簧，为了满足变刚度的要求，通常将其设计为 主副簧，并通过主副簧间隙，确保在大于副簧起作用载荷之后，主副簧接触而一起工作，满 足车辆悬架在不同载荷情况下对钢板弹簧刚度和应力强度的设计要求。由于第1片主簧的 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和长度，通常大于他各片主簧的端部平直段的厚度和长度，即在 实际设计和生产中，大都采用端部非等构的少片变截面主副簧。少片变截面钢板弹簧主要 有两种类型，一种是抛物线型，另外一种是斜线型，其中，抛物线型的应力为等应力，其所受 应力比斜线型的更加合理。然而，由于抛物线型变截面的加工工艺复杂，需要复杂、昂贵的 加工设备，而斜线型的加工工艺简单，需要简单的设备便可加工，因此，在满足刚度和应力 强度设计要求前提下，可采用斜线型的变截面钢板弹簧。少片斜线型变截面主副簧，可采用 不同的副簧长度以满足不同复合刚度和应力强度的设计要求，因此，根据副簧的长度不同 即主副的不同接触位置，可将少片斜线型变截面主副簧分为端部接触式和非端部接触式两 种。对于所设计的非端部接触式少片斜线型变截面主副簧，其复合刚度应满足车辆平顺性 的设计要求，而强度应该满足悬架弹簧的使用寿命和安全性要求，由于非端部接触式少片 斜线型变截面主副钢板弹簧的主簧长度与副簧长度不相等、各片主簧的端部平直段非等 构，且主副黄接触之后，主黄和副黄的变形和内力存有親合，因此，非端部接触式少片斜线 型变截面主副簧的各片主簧和副簧的最大应力计算非常复杂，先前一直未能给出简便、准 确、可靠的非端部接触式少片斜线型变截面主副簧各片强度的校核方法。因此，必须建立一 种精确、可靠的非端部接触式少片斜线型变截面主副簧各片强度的校核方法，满足车辆行 业快速发展及对悬架钢板弹簧精确设计的要求，提高非端部接触式少片斜线型变截面主副 簧的设计水平、产品质量和使用寿命;同时，降低设计及试验费用，加快产品开发速度。
【发明内容】
[0003] 针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种简便、 可靠的非端部接触式少片斜线型主副簧各片强度的校核方法，其校核流程图，如图1所示。 非端部接触式少片斜线型变截面主副簧的一半为对称结构，可以将主副簧的一半对称结构 看作悬臂梁，即将对称中心线看作悬臂梁的根部固定端，将主簧端部受力点和副簧端部触 点，分别看作主簧端点和副簧端点，其一半对称结构示意图，如图2所示，包括:主簧1，根部 垫片2,副簧3,端部垫片4,主簧1和副簧3的各片斜线型变截面钢板弹簧是由根部平直段、斜 线段、端部平直段三段构成;主簧1的各片根部平直段之间及副簧3的各片根部平直段之间 设置有根部垫片2,主簧1的各片端部平直段之间设置有端部垫片4,端部垫片4的材料为碳 纤维复合材料，以防止工作时产生摩擦噪声。各片主簧的根部平直段的厚度为h 2M，宽度为b， 一半长度为Lm，安装间距的一半13,斜线段的根部到主簧端点的距离为I 2m = Lm -13;各片主 簧的端部平直段非等构，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端 部平直段的厚度和长度;各片主簧的端部平直段的厚度和长度分别为hu和I 11，主簧斜线段 的厚度比为K = = …，m，m为主簧的片数。各片副簧的根部平直段的厚度为 h2A，宽度为b，一半长度为La，安装间距的一半13,各片副簧的端部平直段的厚度和长度分别 为hAij和IAij，各片副簧斜线段的厚度比为0Aj = hAij/h2A，j = 1，2，…，η，n为副簧片数。副簧的 一半长度La小于主簧的一半长度Lm，副簧触点与主簧端点之间的水平距为Io = Lm-La，副簧 触点与主簧斜线段之间设置有一定的主副簧间隙L当载荷大于副簧起作用载荷时，副簧端 点与主簧斜线段内某点相接触。当主副簧接触之后，主副簧的各片端点力不相等，且与副簧 相接触的第m片主簧除了受端点力之外，还在主副接触点处受副簧触点支撑力的作用。在主 副簧的各片结构参数、弹性模量、许用应力、最大载荷及副簧起作用载荷给定情况下，对非 端部接触式少片斜线型主副簧的各片主簧和副簧的应力强度进行校核。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明所提供的非端部接触式少片斜线型主副簧各片强度 的校核方法，其特征在于采用以下校核步骤：
[0005] (1)非端部接触式少片斜线型变截面主副簧的各片主簧和副簧的一半夹紧刚度计 算：
[0006] I步骤:主副簧接触之前的各片主簧的一半夹紧刚度1^计算：
[0007] 根据少片斜线型变截面主簧的一半长度Lm，主簧片数m，各片主簧的根部平直段的 厚度h2M，宽度b，弹性模量E，安装间距的一半1 3,主簧斜线段的根部到主簧端点的距离I2m = Lm-I3;第i片主簧的端部平直段的厚度为hu，第i片主簧的斜线段的厚度比hihu/hsM，其 中，i = 1，2，…，m，对主副簧接触之前的各片主簧的一半夹紧刚度Km1进行计算，BP
[0008]
[0009]
[0010] II步骤:主副簧接触之后的各片主簧的一半夹紧刚度Kma1计算：
[0011] 根据少片斜线型变截面主簧的一半长度Lm，主簧片数m，各片主簧的根部平直段的 厚度h2M，宽度b，弹性模量E，安装间距的一半1 3,斜线段的根部到主簧端点的距离I2m = Lm-13;第i片主簧的斜线段的厚度比Pi = hii/h2M，其中，i = l，2,…，m;g[J簧的一半长度La，副簧 片数n，各片副簧的根部平直段的厚度h2A，副簧斜线段的根部到副簧端点的距离I 2a=La-I3, 副簧触点与主簧端点的水平距离Io = Lm-La;第j片副簧的端部平直段的厚度hAlj，第j片副簧 的斜线段的厚度比W = hAlj/h2A，其中，j = l，2,…，n，对主副簧接触之后，各片主簧的一半 夹紧刚度Kma1进行计算，BP
[0023] III步骤:各片副簧的一半夹紧刚度Κ/u计算：
[0024] 根据少片斜线型变截面副簧的一半长度La，副簧片数n，各片副簧的根部平直段的 厚度h2A，宽度b，弹性模量E，安装间距的一半1 3,副簧斜线段的根部到副簧端点的距离I2a= U-I3;第j片副簧的斜线段的厚度比fty，其中，」= 1，2，···，η，对各片副簧的一半夹紧刚度Kzu 进行计算，即
[0025]
[0026]
[0027] (2)非端部接触式少片斜线型变截面主副簧的各片主簧和副簧的最大端点力计 算：
[0028] i步骤:各片斜线型变截面主簧的最大端点力计算：
[0029] 根据少片斜线型变截面主副簧所受最大载荷的一半即单端点最大载荷Pmax，副簧 片数η，副簧起作用载荷Pk，主簧片数m，I步骤中计算得到的KMi，及II步骤中计算所得到的 KMAi，对各片主簧的最大端点力Pmaxi进行计算，即
[0030]
[0031 ] ii步骤:各片斜线型变截面副黄的最大端点力计算：
[0032] 根据少片斜线型变截面钢板弹簧主簧所受最大载荷的一半即单端点最大载荷 Pmax，副簧起作用载荷Ρκ，主簧片数m，各片主簧的根部平直段的厚度h2M，副簧片数n，各片副 簧的根部平直段的厚度11：?，II步骤中计算得到的KMAi、G x-BC、Gx-BCt^PGx-DAT，及III步骤中计算 得到的Kz u，对各片副簧的最大端点力Pa^进行计算，即
[0033]
[0034] (3)非端部接触式少片斜线型变截面主副簧的各片主簧和副簧的最大应力计算：
[0035] A步骤:前m-ι片主簧的各片最大应力计算：
[0036] 根据少片斜线型变截面主簧的一半长度LM，主簧片数m，各片主簧的根部平直段的 厚度h2M，宽度b，安装间距的一半13, i步骤中计算得到的Pmaxi，对前m-ι片主簧的各片的最大 应力分别进行计算，BP
[0037]
[0038] B步骤:第m片主簧的最大应力计算：
[0039] 根据少片斜线型变截面主簧的斜线段的根部到主簧端点的距离12M，主簧片数m，各 片主簧的根部平直段的厚度h 2M，宽度b，第m片主簧的斜线段的厚度比i3m，i步骤中计算得到 的第m片主簧的最大端点力P maxm，对第m片主簧的最大应力进行计算，即
[0040]
[0041] C步骤:各片副黄的最大应力计算：
[0042] 根据少片斜线型变截面副簧的一半长度La，副簧片数n，各片副簧的根部平直段的 厚度h2A，宽度b，安装间距的一半13, ii步骤中计算得到的PAmxj，对各片副簧的最大应力分别 进行计|Τ_ΗΠ
[0043]
[0044] (4)非端部接触式少片斜线型变截面主副簧的各片主簧和副簧的应力强度校核： [0045]①步骤:前m-Ι片主簧的应力强度校核：
[0046] 根据钢板弹簧的许用应力[0]，及A步骤中计算得到的前m-Ι片主簧的各片的最大 应力，对非端部接触式少片斜线型变截面主副簧的前m-Ι片主簧的各片应力强度进行校核， 即：如果 〇imax>[0]，则第i片主簧，不满足应力强度要求;如果〇imax<[0]，则第i片主簧，满足 应力强度要求，i = l，2,…，m-Ι;
[0047] ②步骤:第m片主簧的应力强度校核：
[0048]根据钢板弹簧的许用应力[0]，及B步骤中计算得到的第m片主簧的最大应力，对非 端部接触式少片斜线型变截面主副簧的第m片主簧的应力强度进行校核，即：如果〇mmax> [σ]，则第m片主簧，不满足应力强度要求;如果 〇mmax<[0]，则第m片主簧，满足应力强度要 求；
[0049]③步骤:各片副簧的应力强度校核：
[0050]根据钢板弹簧的许用应力[0]，及C步骤中计算得到的各片副簧的最大应力，对非 端部接触式少片斜线型变截面主副簧的各片副簧的应力强度进行校核，即：如果σΑ_χ>[σ]， 则第j片副簧，不满足应力强度要求;如果σ Α^χ$[σ]，则第j片副簧，满足应力强度要求，j = 1，2,…，n〇
[0051] 本发明比现有技术具有的优点
[0052] 由于非端部接触式少片斜线型变截面主副簧的各片主簧的端部平直段非等构，且 副簧的长度小于主簧的长度，同时，第m片主簧除了受端点力之外，还在抛物线段受副簧触 点支撑力的作用，因此，各片斜线型变截面主簧和副簧的端点力计算非常复杂，先前一直未 能给出非端部接触式少片斜线型变截面主副簧各片应力强度的校核方法。本发明可根据非 端部接触式少片斜线型变截面主副簧的各片主簧和副簧的结构参数、弹性模量、许用应力、 副簧起作用载荷、主副簧所承受的最大载荷，对非端部接触式少片斜线型变截面主副簧的 各片主簧和各片副簧的应力强度进行校核计算。通过校核实例及ANSYS仿真验证可知，该发 明所提供的非端部接触式少片斜线型变截面主副簧的强度校核方法是正确的，在最大载荷 情况下的各片主簧和副簧的最大应力校核计算值是准确可靠的。利用该方法可提高非端部 接触式少片斜线型变截面主副钢板弹簧的设计水平、产品质量和使用寿命、及车辆行驶平 顺性；同时，还可降低设计及试验费用，加快产品开发速度。
【附图说明】
[0053]为了更好地理解本发明，下面结合附图做进一步的说明。
[0054] 图1是非端部接触式少片斜线型变截面主副簧的各片应力强度校核的流程图；
[0055] 图2是非端部接触式少片斜线型变截面主副簧的一半对称结构示意图；
[0056]图3是实施例的第1片主簧的应力ANSYS仿真云图；
[0057]图4是实施例的第2片主簧的应力ANSYS仿真云图；
[0058]图5是实施例的1片副簧的应力ANSYS仿真云图。 具体实施方案
[0059]下面通过实施例对本发明作进一步详细说明。
[0060] 实施例:某非端部接触式少片斜线型变截面主副簧的主簧片数m=2,其中，各片主 簧的一半长度Lm = 575mm，宽度b = 60mm，弹性模量E = 200GPa，安装间距的一半13 = 55mm，斜 线段的根部到主簧端点的距离l2M = LM-l3 = 520mm，各片主簧的根部平直段的厚度1!2[? = Ilmm;第1片主簧的端部平直段的厚度hn = 7mm，第1片主簧的斜线段的厚度比分别为^1 = hn/h2M = 0.64;第2片主簧的端部平直段厚度hi2 = 6mm，第2片主簧的斜线段的厚度比02 = hi2/h2M=0.55。副簧片数n = l，该片副簧的一半长度LA=375mm，g橫端点与主簧端点的水平 距离lo = LM-LA=200mm，斜线段的根部到副簧端点的距离l2A=L A-l3 = 320mm;根部平直段的 厚度h2A= 14mm，端部平直段的厚度hAii = 8mm，该片副簧的斜线段的厚度比0Ai = hAii/h2A = 0. 57;副簧起作用载荷Ρκ = 2430Ν，当负荷大于副簧起作用载荷时，副簧端点与主簧斜线段 内某点相接触;钢板弹簧的许用应力[0]=700MPa，当少片斜线型变截面钢板弹簧主副簧所 受最大载荷的一半即单端点最大载荷P max = 3040N时，对该非端部接触式少片斜线型变截面 主副簧的各片主簧和副簧的应力强度进行校核。
[0061] 本发明实例所提供的非端部接触式少片斜线型主副簧各片强度的校核方法，其强 度校核的流程如图1所示，具体校核步骤如下：
[0062] (1)非端部接触式少片斜线型变截面主副簧的各片主簧和副簧的一半夹紧刚度计 算：
[0063] I步骤:主副簧接触之前的各片主簧的一半夹紧刚度1^计算：
[0064] 根据少片斜线型变截面主簧的一半长度LM=575mm，各片主簧的根部平直段的厚 度h2M= 11mm，宽度b = 60mm，弹性模量E = 200GPa，安装间距的一半13 = 55mm，斜线段的根部 到主簧端点的距离l2M=520mm，第1片主簧的斜线段的厚度比fo = 0.64,第2片主簧的斜线段 的厚度比β2 = 〇.55,对主副簧接触之前的第1片主簧和第2片主簧的一半夹紧刚度KmJPKm2分 别进行计算，即
L0070」II步骤:主副黃接触之后的各片主黃的一半夹紧刚度Kma1计算：
[0071]根据少片斜线型变截面主簧的一半长度LM=575mm，各片主簧的根部平直段的厚 度h2M= 11mm，宽度b = 60mm，弹性模量E = 200GPa，安装间距的一半h = 55mm，斜线段的根部 到主簧端点的距离l2M=520mm;第1片主簧的斜线段的厚度比仇=0.64,第2片主簧的斜线段 的厚度比ft? = 0.55; g[J簧片数n = 1，副簧的一半长度La= 375mm，该片副簧的根部平直段的厚 度h2A= 14mm，斜线段的根部到副簧端点的距离12A= 320mm，该片副簧的斜线段的厚度比βΑ? =O. 57，副黄端点与主黄端点的水平距1? Io = 200mm，对主副黄接触之后的弟1片主黄和弟2 片主簧的一半夹紧刚度KMAdPKMA2分别进行计算，即
[0082] III步骤:各片副簧的一半夹紧刚度K/U计算：
[0083]根据少片斜线型变截面副簧的一半长度LA=375mm，副簧片数n = l，该片副簧的根 部平直段的厚度Im= 14mm，宽度b = 60mm，弹性模量E = 200GPa，安装间距的一半13 = 55mm， 该片副簧斜线段的根部到副簧端点的距离l2A = 320mm，副簧的斜线段的厚度比βΑ1 = 0.57， 对该片副箸的一半赛贤刚庶Ka1讲杆i+笪，即
[0087] (2)非端部接触式少片斜线型变截面主副簧的各片主簧和副簧的最大端点力计 算：
[0088] i步骤:各片主簧的最大端点力计算：
[0089]根据少片斜线型变截面主簧所受最大载荷的一半即单端点最大载荷Pmax = 3040N， 副簧起作用载荷Ρκ = 2430Ν，主簧片数m = 2，I步骤中计算得到的Kmi = 14.31N/mm和Km2 = 13.17N/mm，及II步骤中计算所得到的Kmai= 14.31N/mm和1(??2 = 24.351'1/111111，对第1片主簧和 第2片箸的昜女端占力P一4DP一。令則讲杆i+笪_ B口
[0090]
[0091]
[0092 ] i i步骤:各片副簧的最大端点力计算：
[0093]根据非端部接触式少片斜线型变截面主副簧所受最大载荷的一半即单端点最大 载荷Pmax = 3040N，副簧起作用载荷Pk = 2430N，主簧片数m= 2，各片主簧的根部平直段的厚 度h2M= 11mm，g[J簧片数n= 1，该片副簧根部平直段的厚度h2A= 14mm，II步骤中计算得到的 Kmai = 14 · 31N/mm、KMA2 = 24 · 35N/mm、Gx-Bc = 37 · 67mm4/N、Gx-BCp= 18 · 81mm4/N和Gx-DAT = 24.24mm4/N，及III步骤中计算所得到的Και = 113.19N/mm，对该片副簧的最大端点力PAmxi进 行计筲ΘΠ
[0094
[0095] (3)非端部接触式少片斜线型变截面主副簧的各片主簧和副簧的最大应力计算：
[0096] A步骤:第1片主簧的最大应力计算：
[0097] 根据少片斜线型变截面主簧的一半长度LM=575mm，各片主簧的根部平直段的厚 度h2M = 11mm，宽度b = 60mm，安装间距的一半13 = 55mm，i步骤中计算所得到的PmaxI = 1308 ·20Ν，对第1片主簧的最大应力进行计算，即
[0098]
[0099] B步骤:第2片主簧的最大应力计算：
[0100]根据各片主簧的根部平直段的厚度h2M=llmm，宽度b = 60mm，主簧斜线段的根部到 主簧端点的距离12M = 520mm;主簧片数m = 2,第2片主簧的斜线段的厚度比β2 = 0.55, i步骤 中计算所得到的Pmax2= 1731.80N，对第2片主簧的最大应力进行计算，即
[0101]
[0102] C步骤:各片副簧的最大应力计算：
[0103] 根据少片斜线型变截面副簧的一半长度LA=375mm，副簧片数n = l，该片副簧的根 部平直段的厚度h2A = 14mm，宽度b = 60mm，安装间距的一半13 = 55mm，i i步骤中计算所得到 的PAmaxi = 1416.10N，对该片副簧的最大应力进行计算，BP
[0104]
[0105] (4)非端部接触式少片斜线型变截面主副簧的各片主簧和副簧的应力强度校核： [0106]①步骤:第1片主簧的应力强度校核：
[0107]根据钢板弹簧的许用应力[0]=700MPa，及A步骤中计算得到的第1片主簧的最大 应力〇lmax=591.91MPa，可知〇lmax<[o]，即第1片主簧能够满足应力强度要求；
[0108]②步骤:第2片主簧的应力强度校核：
[0109]根据钢板弹簧的许用应力[0]=700MPa，及B步骤中计算得到的第2片主簧的最大 应力O2max=744 · 26MPa，可知〇2max> [σ]，即第2片主簧不能够满足应力强度要求；
[0110]③步骤:1片副簧的应力强度校核：
[0111]根据钢板弹簧的许用应力[0]=700MPa，及C步骤中计算得到的该片副簧的最大应 力〇Almax = 251 · 07MPa，可知〇Almax< [ σ]，即该片副簧能够满足应力强度要求。
[0112] 利用ANSYS有限元仿真软件，根据该少片斜线型变截面钢板弹簧的主副簧结构参 数和材料特性参数，建立主副簧的一半对称结构的ANSYS仿真模型，划分网格，设置副簧端 点与主簧接触，并在仿真模型的根部施加固定约束，在主簧端点施加集中载荷F = Pmax-PK/2 = 1825N，对该少片斜线型变截面钢板弹簧在夹紧状态下的主副簧的应力进行ANSYS仿真， 所得到的第1片主簧的最大应力仿真云图，如图3所示;第2片主簧的最大应力仿真云图，如 图4所示;第1片副簧的最大应力仿真云图，如图5所示，其中，第1片主簧在夹紧根部的最大 应力〇 lmax = 306.26MPa，第2片主簧在斜线段与副簧接触位置处的最大应力O2max = 494 · 74MPa，该片副簧在夹紧根部的最大应力〇Almax = 251 · 72MPa。
[0113] 可知，在相同载荷情况下，该第1片主簧和第2片主簧、及该片副簧最大应力的 ANSYS 仿真验证值 Olmax = 306 · 26MPa、〇2max = 494.74MPa、〇Almax = 251 · 72MPa，分别与变形解析 计算值 〇imax = 305.62MPa、〇2max = 493.99MPa、〇Almax = 251.07MPa 相吻合，相对偏差分别仅为 0.21%、0.15%、0.26%;结果表明该发明所提供的非端部接触式少片斜线型主副簧的各片 应力强度校核方法是正确的，各片主簧和副簧的应力强度校核值是准确可靠的。
【主权项】
1.非端部接触式少片斜线型主副簧各片强度的校核方法，其中，少片斜线型变截面主 副簧的一半对称结构是由根部平直段、斜线段和端部平直段3段构成;各片主簧的端部平直 段非等构，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端部平直段的厚 度和长度;副簧长度小于主簧长度，当载荷大于副簧起作用载荷时，副簧触点与主簧在斜线 段内某点相接触，即主副簧为非端部接触式;主副簧接触之后，各片主副簧的端点力不相 同，且与副簧相接触的1片主簧除了受端点力之外，还在接触点处受副簧触点支撑力的作 用;在非端部接触式少片斜线型主副簧的各片结构参数、弹性模量、许用应力、副簧起作用 载荷及最大载荷给定情况下，对非端部接触式少片斜线型主副簧的各片主簧和副簧的应力 强度进行校核，具体校核步骤如下： (1)非端部接触式少片斜线型变截面主副簧的各片主簧和副簧的一半夹紧刚度计算： I步骤:主副簧接触之前的各片主簧的一半夹紧刚度Km1计算： 根据少片斜线型变截面主簧的一半长度Lm，主簧片数m，各片主簧的根部平直段的厚度 h2M，宽度b，弹性模量E，安装间距的一半13,主簧斜线段的根部到主簧端点的距离I 2m = Lm-I3;第i片主簧的端部平直段的厚度为hu，第i片主簧的斜线段的厚度比^1 = Iu1A12m,其中，i =1，2，…，m，对主副簧接触之前的各片主簧的一半夹紧刚度1^进行计算，即II步骤:主副簧接触之后的各片主簧的一半夹紧刚度Kma1计算： 根据少片斜线型变截面主簧的一半长度Lm，主簧片数m，各片主簧的根部平直段的厚度 h2M，宽度b，弹性模量E，安装间距的一半13,斜线段的根部到主簧端点的距离I2m=Lm-I 3;第i 片主簧的斜线段的厚度比K = Iu1A2m,其中，i = l，2,…，m;副簧的一半长度La，副簧片数n， 各片副簧的根部平直段的厚度h2A，副簧斜线段的根部到副簧端点的距离I 2a=La-I3,副簧触 点与主簧端点的水平距离Io = Lm-La;第j片副簧的端部平直段的厚度hAlj，第j片副簧的斜线 段的厚度比W = hAlj/h2A，其中，j = l，2,…，n，对主副簧接触之后，各片主簧的一半夹紧刚 度KMAi进行计算，即III步骤:各片副簧的一半夹紧刚度K/u计算： 根据少片斜线型变截面副簧的一半长度La，副簧片数η，各片副簧的根部平直段的厚度 h2A，宽度b，弹性模量Ε，安装间距的一半13,副簧斜线段的根部到副簧端点的距离I 2a = La-13;第j片副簧的斜线段的厚度比β/?，其中，」= 1，2，···，η，对各片副簧的一半夹紧刚度Kzu进 行计算，即(2)非端部接触式少片斜线型变截面主副簧的各片主簧和副簧的最大端点力计算： i步骤:各片斜线型变截面主簧的最大端点力计算： 根据少片斜线型变截面主副簧所受最大载荷的一半即单端点最大载荷Pmax，副簧片数 η，副簧起作用载荷Pk，主簧片数m，I步骤中计算得到的KMi，及II步骤中计算所得到的KMi，对 各片主簧的最大端点力?_^进行计算，即ii步骤:各片斜线型变截面副簧的最大端点力计算： 根据少片斜线型变截面钢板弹簧主簧所受最大载荷的一半即单端点最大载荷Pmax，副 簧起作用载荷Ρκ，主簧片数m，各片主簧的根部平直段的厚度h2M，副簧片数n，各片副簧的根 部平直段的厚度11；?，II步骤中计算得到的KMAi、G x-BC、Gx-BCt^PGx-DAT，及III步骤中计算得到的 KAj，对各片副簧的最大端点力PAmxj进行计算，BP(3) 非端部接触式少片斜线型变截面主副簧的各片主簧和副簧的最大应力计算： A步骤:前m-1片主簧的各片最大应力计算： 根据少片斜线型变截面主簧的一半长度Lm，主簧片数m，各片主簧的根部平直段的厚度 h2M，宽度b，安装间距的一半13，i步骤中计算得到的Pmaxi，对前m-ι片主簧的各片的最大应力 分别进行计算，BPB步骤:第m片主簧的最大应力计算： 根据少片斜线型变截面主簧的斜线段的根部到主簧端点的距离12M，主簧片数m，各片主 簧的根部平直段的厚度h2M，宽度b，第m片主簧的斜线段的厚度比i3m，i步骤中计算得到的第m 片主簧的最大端点力Pmaxm，对第m片主簧的最大应力进行计算，即C步骤:各片副簧的最大应力计算： 根据少片斜线型变截面副簧的一半长度La，副簧片数n，各片副簧的根部平直段的厚度 h2A，宽度b，安装间距的一半l3，ii步骤中计算得到的PAffiaxj,对各片副簧的最大应力分别进行 计算，即(4) 非端部接触式少片斜线型变截面主副簧的各片主簧和副簧的应力强度校核： ① 步骤:前m-Ι片主簧的应力强度校核： 根据钢板弹簧的许用应力[〇]，及A步骤中计算得到的前m-Ι片主簧的各片的最大应力， 对非端部接触式少片斜线型变截面主副簧的前m-Ι片主簧的各片应力强度进行校核，即：如 果〇_》[〇]，则第i片主簧，不满足应力强度要求;如果 〇imax<[〇]，则第i片主簧，满足应力强 度要求，i = l, 2,…，m-1; ② 步骤:第m片主簧的应力强度校核： 根据钢板弹簧的许用应力[〇]，及B步骤中计算得到的第m片主簧的最大应力，对非端部 接触式少片斜线型变截面主副簧的第m片主簧的应力强度进行校核，即：如果〇Max>[〇]，则 第m片主簧，不满足应力强度要求;如果 〇]，则第m片主簧，满足应力强度要求； ③ 步骤:各片副簧的应力强度校核： 根据钢板弹簧的许用应力[〇]，及C步骤中计算得到的各片副簧的最大应力，对非端部 接触式少片斜线型变截面主副簧的各片副簧的应力强度进行校核，即：如果σΑ_χ>[σ]，则第 j片副簧，不满足应力强度要求;如果σΑ_χ彡[〇]，则第j片副簧，满足应力强度要求，j = l， 2,…，n〇
【文档编号】G01M13/00GK105890883SQ201610211066
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月7日
【发明人】于曰伟, 王炳超, 周长城, 陈海真, 赵雷雷, 汪晓, 玄伟建
【申请人】周长城