本發(fā)明涉及車(chē)輛懸架鋼板彈簧，特別是非端部接觸式少片端部加強(qiáng)型主副簧的副簧剛度設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)：
少片變截面鋼板彈簧因具有重量輕、片間摩擦小、噪聲小等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在車(chē)輛鋼板彈簧懸架系統(tǒng)中。為了滿(mǎn)足加工工藝、應(yīng)力強(qiáng)度、剛度及吊耳厚度的設(shè)計(jì)要求，在實(shí)際工程應(yīng)用過(guò)程中，通常將少片變截面鋼板彈簧設(shè)計(jì)為非端部接觸式少片端部加強(qiáng)型變形截面主副簧形式。副簧的剛度大小不僅影響主副簧的復(fù)合剛度及車(chē)輛行駛平順性，同時(shí)還決定副簧結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)。然而，由于該形式的少片變截面主副簧的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各片主簧的端部平直段非等構(gòu)，副簧長(zhǎng)度小于主簧長(zhǎng)度，且當(dāng)載荷大于副簧起作用載荷主副簧接觸之后，副簧觸點(diǎn)與主簧拋物線(xiàn)段內(nèi)某點(diǎn)想接觸，各片主副簧的內(nèi)力及變形存有耦合，其分析計(jì)算非常復(fù)雜，目前國(guó)內(nèi)外一直未曾給出可靠的非端部接觸式少片端部加強(qiáng)型主副簧的副簧剛度設(shè)計(jì)方法。先前大都是忽略各片主簧的端部非等構(gòu)，并且將主副簧看作等長(zhǎng)，直接利用主副簧的復(fù)合剛度設(shè)計(jì)要求值減去主簧剛度，對(duì)副簧剛度進(jìn)行近似設(shè)計(jì)，不能滿(mǎn)足非端部接觸式少片端部加強(qiáng)型變截面主副簧精確設(shè)計(jì)及CAD軟件開(kāi)發(fā)的要求。因此，必須建立一種準(zhǔn)確、可靠的非端部接觸式少片端部加強(qiáng)型主副簧的副簧剛度設(shè)計(jì)方法，滿(mǎn)足非端部接觸式少片端部加強(qiáng)型變截面主副簧解析設(shè)計(jì)及CAD軟件開(kāi)發(fā)的要求，提高車(chē)輛懸架少片變截面主副簧的設(shè)計(jì)水平、質(zhì)量和性能及車(chē)輛行駛平順性；同時(shí)，降低產(chǎn)品設(shè)計(jì)及試驗(yàn)費(fèi)用，加快產(chǎn)品開(kāi)發(fā)速度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種簡(jiǎn)便、可靠的非端部接觸式少片端部加強(qiáng)型主副簧的副簧剛度設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)流程圖，如圖1所示。非端部接觸式少片端部加強(qiáng)型變截面主副簧為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，主副簧的一半對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)可看作為懸臂梁，即對(duì)稱(chēng)中心線(xiàn)為根部固定端，主簧的端部受力點(diǎn)和副簧的觸點(diǎn)分別作為主簧端點(diǎn)和副簧端點(diǎn)，非端部接觸式少片端部加強(qiáng)型變截面主副簧的一半對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，其中，包括：主簧1，根部墊片2，副簧3，端部墊片4；主簧1和副簧3的是由根部平直段、拋物線(xiàn)段、斜線(xiàn)段、端部平直段四段構(gòu)成，斜線(xiàn)段對(duì)變截面主副簧的端部起加強(qiáng)作用；主簧1的各片根部平直段之間、副簧3的各片根部平直段之間、及主簧1與副簧3的根部平直段之間，均設(shè)有根部墊片2，主簧1的各片端部平直段之間設(shè)有端部墊片4，端部墊片的材料為碳纖維復(fù)合材料，用來(lái)降低彈簧工作時(shí)所產(chǎn)的摩擦噪聲。主簧1和副簧3的寬度為b，安裝間距的一半長(zhǎng)度為l3，斜線(xiàn)段的長(zhǎng)度為Δl，彈性模量為E。主簧1的一半長(zhǎng)度為L(zhǎng)M，各片主簧的根部平直段的厚度為h2M，拋物線(xiàn)段的根部到主簧端點(diǎn)的距離為l2M＝LM-l3，主簧片數(shù)為m，其中，第i片主簧的拋物線(xiàn)段的端部厚度為h1Mpi，拋物線(xiàn)段的厚度比βi＝h1Mpi/h2M，拋物線(xiàn)段的端部到主簧端點(diǎn)的距離l1Mpi＝l2Mβi2；各片主簧的端部平直段非等構(gòu)，即第1片主簧的端部平直段的厚度和長(zhǎng)度，分別大于其他各片主簧的端部平直段的厚度和長(zhǎng)度，各片主簧的端部平直段的厚度和長(zhǎng)度分別為h1Mi和l1Mi＝l1Mpi-Δl；斜線(xiàn)段的厚度比γMi＝h1Mi/h1Mpi，i＝1,2,…,m。副簧3的一半長(zhǎng)度為L(zhǎng)A，副簧觸點(diǎn)與主簧端點(diǎn)的水平距離為l0＝LM-LA，副簧觸點(diǎn)與主簧拋物線(xiàn)段之間設(shè)有主副簧間隙δ；當(dāng)載荷大于副簧起作用載荷時(shí)，副簧觸點(diǎn)與主簧拋物線(xiàn)段內(nèi)某點(diǎn)相接觸，以滿(mǎn)足主副簧的復(fù)合剛度設(shè)計(jì)要求。根據(jù)各片主簧的結(jié)構(gòu)參數(shù)、彈性模量、副簧長(zhǎng)度、及主副簧復(fù)合剛度設(shè)計(jì)要求值，對(duì)非端部接觸式少片端部加強(qiáng)型主副簧的副簧剛度進(jìn)行設(shè)計(jì)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所提供的非端部接觸式少片端部加強(qiáng)型主副簧的副簧剛度設(shè)計(jì)方法，其特征在于采用以下設(shè)計(jì)步驟：(1)端點(diǎn)受力情況下的各片端部加強(qiáng)型變截面主簧的端點(diǎn)變形系數(shù)Gx-Ei計(jì)算：根據(jù)非端部接觸式少片端部加強(qiáng)型變截面主副簧的寬度b，斜線(xiàn)段的長(zhǎng)度Δl，彈性模量E；主簧的一半長(zhǎng)度LM，主簧拋物線(xiàn)段的根部到主簧端點(diǎn)的距離l2M，主簧片數(shù)m，其中，第i片主簧的拋物線(xiàn)段的厚度比βi，第i片主簧斜線(xiàn)段的厚度比γMi，第i片主簧斜線(xiàn)段的根部到主簧端點(diǎn)的距離l1Mpi，第i片主簧斜線(xiàn)段的端部到第i片主簧端點(diǎn)的距離l1Mi，i＝1,2,…,m，對(duì)端點(diǎn)受力情況下的各片主簧的端點(diǎn)變形系數(shù)Gx-Ei進(jìn)行計(jì)算，即(2)端點(diǎn)受力情況下的第m片端部加強(qiáng)型變截面主簧在拋物線(xiàn)段與副簧接觸點(diǎn)處的變形系數(shù)Gx-BC計(jì)算：根據(jù)非端部接觸式少片端部加強(qiáng)型變截面主副簧的寬度b，彈性模量E；主簧的一半長(zhǎng)度LM，主簧拋物線(xiàn)段的根部到主簧端點(diǎn)的距離l2M，副簧觸點(diǎn)與主簧端點(diǎn)的少片距離l0，主簧片數(shù)m，對(duì)端點(diǎn)受力情況下的第m片主簧在拋物線(xiàn)段與副簧接觸點(diǎn)處的變形系數(shù)Gx-BC進(jìn)行計(jì)算，即(3)主副簧接觸點(diǎn)受力情況下的第m片端部加強(qiáng)型變截面主簧的端點(diǎn)變形系數(shù)Gx-Epm計(jì)算：根據(jù)非端部接觸式少片端部加強(qiáng)型變截面主副簧的寬度b，彈性模量E；主簧的一半長(zhǎng)度LM，主簧拋物線(xiàn)段的根部到主簧端點(diǎn)的距離l2M，副簧觸點(diǎn)與主簧端點(diǎn)的少片距離l0，主簧片數(shù)m，對(duì)主副簧接觸點(diǎn)受力情況下的第m片主簧的端點(diǎn)變形系數(shù)Gx-Epm進(jìn)行計(jì)算，即(4)主副簧接觸點(diǎn)受力情況下的第m片端部加強(qiáng)型變截面主簧在拋物線(xiàn)段與副簧接觸點(diǎn)處的變形系數(shù)Gx-BCp計(jì)算：根據(jù)非端部接觸式少片端部加強(qiáng)型變截面主副簧的寬度b，彈性模量E；主簧的一半長(zhǎng)度LM，主簧拋物線(xiàn)段的根部到主簧端點(diǎn)的距離l2M，副簧觸點(diǎn)與主簧端點(diǎn)的少片距離l0，主簧片數(shù)m，對(duì)主副簧接觸點(diǎn)受力情況下的第m片主簧在拋物線(xiàn)段與副簧接觸點(diǎn)處的變形系數(shù)Gx-BCp進(jìn)行計(jì)算，即(5)非端部接觸式少片端部加強(qiáng)型變截面主副簧的副簧剛度KAT設(shè)計(jì)：根據(jù)主副簧的復(fù)合剛度設(shè)計(jì)要求值KMAT，主簧片數(shù)m，各片主簧的根部平直段的厚度h2M，步驟(1)中計(jì)算所得到的Gx-Ei，步驟(2)中計(jì)算得到的Gx-BC，步驟(3)中計(jì)算得到的Gx-Epm，及步驟(4)中計(jì)算得到的Gx-BCp，對(duì)非端部接觸...