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      端部接觸式少片拋物線(xiàn)型主副簧弧高的設(shè)計(jì)方法與流程

      文檔序號(hào):11128956閱讀:558來(lái)源:國(guó)知局
      端部接觸式少片拋物線(xiàn)型主副簧弧高的設(shè)計(jì)方法與制造工藝

      本發(fā)明涉及車(chē)輛懸架鋼板彈簧,特別是端部接觸式少片拋物線(xiàn)型主副簧弧高的設(shè)計(jì)方法。



      背景技術(shù):

      隨著汽車(chē)節(jié)能化、舒適化、輕量化、安全化的快速發(fā)展,少片變截面鋼板彈簧因具有重量輕,材料利用率高,片間無(wú)摩擦或摩擦小,振動(dòng)噪聲低,使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),日益受到車(chē)輛懸架專(zhuān)家、生產(chǎn)企業(yè)及車(chē)輛制造企業(yè)的高度關(guān)注,并且在車(chē)輛懸架系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。通常為了滿(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,會(huì)將少片變截面鋼板彈簧加工為拋物線(xiàn)型、斜線(xiàn)型、根部加強(qiáng)型、端部加強(qiáng)型、兩端加強(qiáng)型等不同結(jié)構(gòu)形式,且由于少片變截面鋼板彈簧第1片彈簧的受力較為復(fù)雜,不僅承受垂向載荷,同時(shí)還承受扭轉(zhuǎn)載荷和縱向載荷,因此,實(shí)際所設(shè)計(jì)的第1片彈簧的端部平直段的厚度和長(zhǎng)度,大于其他各片彈簧端部平直段的厚度和長(zhǎng)度,即大都采用端部非等構(gòu)的少片變截面鋼板彈簧,以滿(mǎn)足第1片彈簧受力復(fù)雜的要求,此外,為了滿(mǎn)足不同載荷下的剛度設(shè)計(jì)要求,通常將少片變截面鋼板彈簧設(shè)計(jì)為端部接觸式少片拋物線(xiàn)型變截面主副簧形式。然而,由于端部接觸式少片拋物線(xiàn)型變截面主副簧的結(jié)構(gòu)及接觸類(lèi)型復(fù)雜,對(duì)其進(jìn)行分析計(jì)算非常困難,據(jù)所查資料可知,目前國(guó)內(nèi)外一直未曾給出可靠的端部接觸式少片拋物線(xiàn)型主副簧弧高的設(shè)計(jì)方法。隨著車(chē)輛行駛速度及其對(duì)平順性要求的不斷提高,對(duì)端部接觸式少片拋物線(xiàn)型變截面主副簧提出了更高的要求,因此,必須建立一種準(zhǔn)確、可靠的端部接觸式少片拋物線(xiàn)型主副簧弧高的設(shè)計(jì)方法,為端部接觸式少片拋物線(xiàn)型變截面主副簧的弧高設(shè)計(jì)奠定可靠的技術(shù)基礎(chǔ),滿(mǎn)足車(chē)輛行業(yè)快速發(fā)展、車(chē)輛行駛平順性及端部接觸式少片拋物線(xiàn)型變截面主副簧的設(shè)計(jì)要求,提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平、質(zhì)量和性能,滿(mǎn)足車(chē)輛行駛平順性的設(shè)計(jì)要求;同時(shí),降低設(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、可靠的端部接觸式少片拋物線(xiàn)型主副簧弧高的設(shè)計(jì)方法,其設(shè)計(jì)流程圖,如圖1所示。端部接觸式少片拋物線(xiàn)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),一半對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的主副簧的結(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每片的一半長(zhǎng)度為L(zhǎng)M,是由根部平直段、拋物線(xiàn)段和端部平直段三段所構(gòu)成,每片主簧的根部平直段的厚度為h2M,每片主簧安裝間距的一半為l3,每片主簧的寬度為b;主簧1各片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,大于其他各片的厚度和長(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,i=1,2,…,m,m為主簧片數(shù);每片主簧的中間變截面為拋物線(xiàn)段,各片主簧的拋物線(xiàn)段的厚度比為βi=h1Mi/h2M,每片主簧的拋物線(xiàn)段的根部到主簧端點(diǎn)的距離為l2M=LM-l3,各片主簧的拋物線(xiàn)段的端部到主簧端點(diǎn)的距離l1Mi=l2Mβi2,各片主簧的初始切線(xiàn)弧高為HMci;主簧1的各片根部平直段及與副簧3的根部平直段之間設(shè)有根部墊片2,主簧1各片的端部平直段設(shè)有端部墊片4,端部墊片4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;副簧3每片的一半長(zhǎng)度為L(zhǎng)A,是由根部平直段、拋物線(xiàn)段和端部平直段三段所構(gòu)成,每片副簧的根部平直段的厚度為h2A,每片副簧安裝間距的一半為l3,每片副簧的寬度為b;各片副簧的端部平直段的厚度和長(zhǎng)度分別為h1Aj和l1Aj,j=1,2,…,n,n為副簧片數(shù);每片副簧的中間變截面為拋物線(xiàn)段,各片副簧的拋物線(xiàn)段的厚度比為βAj=h1Aj/h2A,每片副簧的拋物線(xiàn)段的根部到副簧端點(diǎn)的距離為l2A=LA-l3,各片副簧的拋物線(xiàn)段的端部到副簧端點(diǎn)的距離l1Aj=l2AβAj2,各片副簧的初始切線(xiàn)弧高為HAcj;主簧1的第m片端部平直段與副簧3的端部觸點(diǎn)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),副簧與主簧端部平直段內(nèi)某點(diǎn)相接觸,副簧與主簧接觸點(diǎn)到主簧端點(diǎn)的距離為l0;當(dāng)主副簧端部接觸之后,主副簧各片端部受力不相同,且與副簧相接觸的主簧除了受端點(diǎn)力之外,還在接觸點(diǎn)處承受副簧的支撐力。在主副簧的結(jié)構(gòu)參數(shù)、彈性模量、額定載荷及在額定載荷下的剩余切線(xiàn)弧高設(shè)計(jì)要求值給定情況下,對(duì)端部接觸式少片拋物線(xiàn)型變截面主副簧的初始切線(xiàn)弧高進(jìn)行設(shè)計(jì)。

      為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明所提供的端部接觸式少片拋物線(xiàn)型主副簧弧高的設(shè)計(jì)方法,其特征在于采用以下設(shè)計(jì)步驟:

      (1)端部接觸式少片拋物線(xiàn)型鋼板彈簧主、副簧端點(diǎn)變形系數(shù)的計(jì)算:

      I步驟:端點(diǎn)受力情況下的各片主簧端點(diǎn)變形系數(shù)的計(jì)算:

      根據(jù)少片拋物線(xiàn)型變截面鋼板彈簧主簧的一半長(zhǎng)度LM,寬度b,安裝間距的一半l3,拋物線(xiàn)根部到彈簧端點(diǎn)的距離l2M,彈性模量E,第i片主簧的拋物線(xiàn)段的厚度比βi,其中,i=1,2,…,m,m為主簧片數(shù),對(duì)端點(diǎn)受力情況下的各片主簧在端點(diǎn)處的變形系數(shù)Gx-Di進(jìn)行計(jì)算,即

      II步驟:端點(diǎn)受力情況下的第m片主簧在副簧接觸點(diǎn)處變形系數(shù)的計(jì)算:

      根據(jù)少片拋物線(xiàn)型變截面鋼板彈簧主簧的一半長(zhǎng)度LM,寬度b,安裝間距的一半l3,拋物線(xiàn)根部到彈簧端點(diǎn)的距離l2M,彈性模量E,第m片主簧的拋物線(xiàn)段的厚度比βm,副簧與主簧接觸點(diǎn)到主簧端點(diǎn)的距離l0,對(duì)端點(diǎn)受力情況下的第m片主簧在端部平直段與副簧接觸點(diǎn)處的變形系數(shù)Gx-CD進(jìn)行計(jì)算,即

      III步驟:主副簧接觸點(diǎn)處受力情況下的第m片主簧端點(diǎn)變形系數(shù)的計(jì)算:

      根據(jù)少片拋物線(xiàn)型變截面鋼板彈簧主簧的一半長(zhǎng)度LM,寬度b,安裝間距的一半l3,拋物線(xiàn)根部到彈簧端點(diǎn)的距離l2M,彈性模量E,第m片主簧的拋物線(xiàn)段的厚度比βm,副簧與主簧接觸點(diǎn)到主簧端點(diǎn)的距離l0,對(duì)主副簧接觸點(diǎn)處受力情況下的第m片主簧在端點(diǎn)位置處的變形系數(shù)Gx-Dzm進(jìn)行計(jì)算,即

      IV步驟:主副簧接觸點(diǎn)處受力情況下的第m片主簧在副簧接觸點(diǎn)處變形系數(shù)的計(jì)算:

      根據(jù)少片拋物線(xiàn)型變截面鋼板彈簧主簧的一半長(zhǎng)度LM,寬度b,安裝間距的一半l3,拋物線(xiàn)根部到彈簧端點(diǎn)的距離l2M,彈性模量E,第m片主簧的拋物線(xiàn)段的厚度比βm,副簧與主簧接觸點(diǎn)到主簧端點(diǎn)的距離l0,對(duì)主副簧接觸點(diǎn)處受力情況下的第m片主簧在端部平直段與副簧接觸點(diǎn)處的變形系數(shù)Gx-CDz進(jìn)行計(jì)算,即

      V步驟:端點(diǎn)受力情況下的各片副簧端點(diǎn)變形系數(shù)的計(jì)算:

      根據(jù)少片拋物線(xiàn)型變截面鋼板彈簧副簧的一半長(zhǎng)度LA,寬度b,安裝間距的一半l3,拋物線(xiàn)根部到彈簧端點(diǎn)的距離l2A,彈性模量E,第j片副簧的拋物線(xiàn)段的厚度比βAj,其中,j=1,2,…,n,n為副簧片數(shù),對(duì)端點(diǎn)受力情況下的各片副簧在端點(diǎn)位置處的變形系數(shù)Gx-DAj進(jìn)行計(jì)算,即

      其中,n片副簧疊加后的變形系數(shù)Gx-DAT

      (2)端部接觸式少片拋物線(xiàn)型鋼板彈簧主、副簧各片夾緊剛度的計(jì)算:

      A步驟:副簧接觸之前的各片主簧夾緊剛度KMi的計(jì)算:

      根據(jù)主簧根部厚度h2M,及步驟(1)的I步驟中計(jì)算得到的Gx-Di,確定副簧接觸之前的各片主簧在夾緊狀態(tài)下的一半剛度KMi,即

      其中,m為主簧片數(shù);

      B步驟:副簧接觸之后的各片主簧夾緊剛度KMAi的計(jì)算:

      根據(jù)主簧根部厚度h2M,副簧根部厚度h2A,步驟(1)的I步驟中計(jì)算得到的Gx-Di、II步驟中計(jì)算得到的Gx-CD、III步驟中計(jì)算得到的Gx-Dzm、IV步驟中計(jì)算得到的Gx-CDz、及V步驟中計(jì)算得到的Gx-DAT,確定主副簧接觸之后的各片主簧在夾緊狀態(tài)下的一半剛度KMAi,即

      其中,m為主簧片數(shù);

      C步驟:各片副簧夾緊剛度KAj的計(jì)算:

      根據(jù)副簧根部厚度h2A,及步驟(1)的V步驟中計(jì)算得到的Gx-DAj,確定各片副簧在夾緊狀態(tài)下的一半剛度KAj,即

      其中,n為副簧片數(shù);

      (3)額定載荷下的拋物線(xiàn)型鋼板彈簧主、副簧端部變形的計(jì)算:

      i步驟:副簧起作用時(shí)的一半載荷PK的計(jì)算:

      根據(jù)主簧根部厚度h2M,接觸點(diǎn)處的主副簧間隙δ,主簧片數(shù)m,步驟(1)的II步驟中計(jì)算得到的Gx-CD,及步驟(2)的A步驟中確定的KMi,確定副簧起作用時(shí)的一半載荷PK,即

      ii步驟:主簧端部變形的計(jì)算:

      根據(jù)少片拋物線(xiàn)型變截面鋼板彈簧主簧所受的一半額定載荷P,主簧片數(shù)m,i步驟中計(jì)算得到的PK,及步驟(2)的A步驟中確定的KMi、B步驟中確定的KMAi,對(duì)額定載荷下的主簧的端部變形fMD進(jìn)行計(jì)算,即

      iii步驟:副簧端部變形的計(jì)算:

      根據(jù)少片拋物線(xiàn)型變截面鋼板彈簧主簧所受的一半額定載荷P,主簧根部厚度h2M,副簧根部厚度h2A,主簧片數(shù)m,副簧片數(shù)n,i步驟中確定的PK,步驟(1)的II步驟中計(jì)算得到的Gx-CD、IV步驟中計(jì)算得到的Gx-CDz、V步驟中計(jì)算得到的Gx-DAT,及步驟(2)的B步驟中確定的KMAi、C步驟中確定的KAj,對(duì)額定載荷下的副簧的端部變形fAD進(jìn)行計(jì)算,即

      (4)端部接觸式少片拋物線(xiàn)型鋼板彈簧主、副簧初始切線(xiàn)弧高的設(shè)計(jì):

      a步驟:主簧初始切線(xiàn)弧高的設(shè)計(jì):

      根據(jù)額定載荷下的剩余切線(xiàn)弧高設(shè)計(jì)要求值Hm,及步驟(3)的ii步驟中計(jì)算得到的fMD,確定各片主簧的初始切線(xiàn)弧高,即

      HMci=Hm+fMD,i=1,2,…,m;

      其中,m為主簧片數(shù);

      b步驟:副簧初始切線(xiàn)弧高的設(shè)計(jì):

      根據(jù)額定載荷下的剩余切線(xiàn)弧高設(shè)計(jì)要求值Hm,及步驟(3)的iii步驟中計(jì)算得到的fAD,確定各片副簧的初始切線(xiàn)弧高,即

      HAcj=Hm+fAD,j=1,2,…,n;

      其中,n為副簧片數(shù)。

      本發(fā)明比現(xiàn)有技術(shù)具有的優(yōu)點(diǎn)

      由于端部接觸式少片拋物線(xiàn)型變截面主副簧的結(jié)構(gòu)及接觸類(lèi)型復(fù)雜,對(duì)其進(jìn)行分析計(jì)算非常困難,據(jù)所查資料可知,目前國(guó)內(nèi)外一直未曾給出可靠的端部接觸式少片拋物線(xiàn)型主副簧弧高的設(shè)計(jì)方法。本發(fā)明可根據(jù)主副簧的結(jié)構(gòu)參數(shù)、彈性模量、額定載荷及在額定載荷下的剩余切線(xiàn)弧高設(shè)計(jì)要求值,對(duì)端部接觸式少片拋物線(xiàn)型變截面主副簧的初始切線(xiàn)弧高進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過(guò)樣機(jī)加載變形試驗(yàn)測(cè)試可知,本發(fā)明所提供的端部接觸式少片拋物線(xiàn)型主副簧弧高的設(shè)計(jì)方法是正確的,可得到準(zhǔn)確可靠的初始切線(xiàn)弧高設(shè)計(jì)值,為端部接觸式少片拋物線(xiàn)型變截面主副簧的設(shè)計(jì)及CAD軟件開(kāi)發(fā)奠定了可靠的技術(shù)基礎(chǔ);同時(shí),利用該方法,可提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平、產(chǎn)品質(zhì)量和車(chē)輛行駛平順性;同時(shí),還可降低設(shè)計(jì)和試驗(yàn)測(cè)試費(fèi)用,加快產(chǎn)品開(kāi)發(fā)速度。

      附圖說(shuō)明

      為了更好地理解本發(fā)明,下面結(jié)合附圖做進(jìn)一步的說(shuō)明。

      圖1是端部接觸式少片拋物線(xiàn)型主副簧弧高的設(shè)計(jì)流程圖;

      圖2是端部接觸式少片拋物線(xiàn)型變截面主副簧的一半的結(jié)構(gòu)示意圖。

      具體實(shí)施方案

      下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

      實(shí)施例:某端部接觸式少片拋物線(xiàn)型變截面主副簧由2片主簧和1片副簧組成,即主簧片數(shù)m=2,副簧片數(shù)n=1,其中,各片主簧參數(shù)為:一半長(zhǎng)度LM=575mm,寬度b=60mm,根部平直段的厚度h2M=11mm,安裝間距的一半l3=55mm,拋物線(xiàn)段的根部到主簧端點(diǎn)的距離l2M=LM-l3=520mm,彈性模量E=200GPa,第1片主簧的端部平直段的厚度h1M1=7mm,拋物線(xiàn)段的厚度比β1=h1M1/h2M=0.64,第2片主簧的端部平直段的厚度h1M2=6mm,拋物線(xiàn)段的厚度比β2=h1M2/h2M=0.55;副簧參數(shù)為:一半長(zhǎng)度LA=525mm,寬度b=60mm,根部平直段的厚度h2A=14mm,安裝間距的一半l3=55mm,拋物線(xiàn)段的根部到副簧端點(diǎn)的距離l2A=LA-l3=470mm,第1片副簧的端部平直段的厚度h1A1=8mm,拋物線(xiàn)段的厚度比βA1=h1A1/h2A=0.57;副簧與主簧的接觸點(diǎn)位于主簧端部平直段內(nèi),且接觸點(diǎn)到主簧端點(diǎn)的距離l0=50mm,主、副簧之間的間隙δ=34.04mm。該彈簧額定載荷的一半P=2800N,鋼板彈簧在額定載荷下的剩余切線(xiàn)弧高設(shè)計(jì)要求值Hm=26mm,對(duì)該端部接觸式少片拋物線(xiàn)型變截面主副簧的弧高進(jìn)行設(shè)計(jì)。

      本發(fā)明實(shí)例所提供的端部接觸式少片拋物線(xiàn)型主副簧弧高的設(shè)計(jì)方法,其設(shè)計(jì)流程如圖1所示,具體步驟如下:

      (1)端部接觸式少片拋物線(xiàn)型鋼板彈簧主、副簧端點(diǎn)變形系數(shù)的計(jì)算:

      I步驟:端點(diǎn)受力情況下的各片主簧端點(diǎn)變形系數(shù)的計(jì)算:

      根據(jù)少片拋物線(xiàn)型變截面鋼板彈簧主簧的一半長(zhǎng)度LM=575mm,寬度b=60mm,安裝間距的一半l3=55mm,拋物線(xiàn)根部到彈簧端點(diǎn)的距離l2M=520mm,彈性模量E=200GPa,第1片主簧的拋物線(xiàn)段的厚度比β1=0.64,第2片主簧的拋物線(xiàn)段的厚度比β2=0.55,對(duì)端點(diǎn)受力情況下的第1片、第2片主簧在端點(diǎn)處的變形系數(shù)Gx-D1、Gx-D2進(jìn)行計(jì)算,即

      II步驟:端點(diǎn)受力情況下的第2片主簧在副簧接觸點(diǎn)處變形系數(shù)的計(jì)算:

      根據(jù)少片拋物線(xiàn)型變截面鋼板彈簧主簧的一半長(zhǎng)度LM=575mm,寬度b=60mm,安裝間距的一半l3=55mm,拋物線(xiàn)根部到彈簧端點(diǎn)的距離l2M=520mm,彈性模量E=200GPa,第2片主簧的拋物線(xiàn)段的厚度比β2=0.55,副簧與主簧接觸點(diǎn)到主簧端點(diǎn)的距離l0=50mm,對(duì)端點(diǎn)受力情況下的第2片主簧在端部平直段與副簧接觸點(diǎn)處的變形系數(shù)Gx-CD進(jìn)行計(jì)算,即

      III步驟:主副簧接觸點(diǎn)處受力情況下的第2片主簧端點(diǎn)變形系數(shù)的計(jì)算:

      根據(jù)少片拋物線(xiàn)型變截面鋼板彈簧主簧的一半長(zhǎng)度LM=575mm,寬度b=60mm,安裝間距的一半l3=55mm,拋物線(xiàn)根部到彈簧端點(diǎn)的距離l2M=520mm,彈性模量E=200GPa,第2片主簧的拋物線(xiàn)段的厚度比β2=0.55,副簧與主簧接觸點(diǎn)到主簧端點(diǎn)的距離l0=50mm,對(duì)主副簧接觸點(diǎn)處受力情況下的第2片主簧在端點(diǎn)位置處的變形系數(shù)Gx-Dz2進(jìn)行計(jì)算,即

      IV步驟:主副簧接觸點(diǎn)處受力情況下的第2片主簧在副簧接觸點(diǎn)處變形系數(shù)的計(jì)算:

      根據(jù)少片拋物線(xiàn)型變截面鋼板彈簧主簧的一半長(zhǎng)度LM=575mm,寬度b=60mm,安裝間距的一半l3=55mm,拋物線(xiàn)根部到彈簧端點(diǎn)的距離l2M=520mm,彈性模量E=200GPa,第2片主簧的拋物線(xiàn)段的厚度比β2=0.55,副簧與主簧接觸點(diǎn)到主簧端點(diǎn)的距離l0=50mm,對(duì)主副簧接觸點(diǎn)處受力情況下的第2片主簧在端部平直段與副簧接觸點(diǎn)處的變形系數(shù)Gx-CDz進(jìn)行計(jì)算,即

      V步驟:端點(diǎn)受力情況下的各片副簧端點(diǎn)變形系數(shù)的計(jì)算:

      根據(jù)少片拋物線(xiàn)型變截面鋼板彈簧副簧的一半長(zhǎng)度LA=525mm,寬度b=60mm,安裝間距的一半l3=55mm,拋物線(xiàn)根部到彈簧端點(diǎn)的距離l2A=470mm,彈性模量E=200GPa,第1片副簧的拋物線(xiàn)段的厚度比βA1=0.57,對(duì)端點(diǎn)受力情況下的第1片副簧在端點(diǎn)位置處的變形系數(shù)Gx-DA1進(jìn)行計(jì)算,即

      其中,1片副簧疊加后的變形系數(shù)Gx-DAT

      (2)端部接觸式少片拋物線(xiàn)型鋼板彈簧主、副簧各片夾緊剛度的計(jì)算:

      A步驟:副簧接觸之前的各片主簧夾緊剛度KMi的計(jì)算:

      根據(jù)主簧根部厚度h2M=11mm,及步驟(1)的I步驟中計(jì)算得到的Gx-D1=89.29mm4/N、Gx-D2=93.78mm4/N,確定副簧接觸之前的第1片、第2片主簧在夾緊狀態(tài)下的一半剛度KM1、KM2,即

      B步驟:副簧接觸之后的各片主簧夾緊剛度KMAi的計(jì)算:

      根據(jù)主簧根部厚度h2M=11mm,副簧根部厚度h2A=14mm,步驟(1)的I步驟中計(jì)算得到的Gx-D1=89.29mm4/N、Gx-D2=93.78mm4/N、II步驟中計(jì)算得到的Gx-CD=77.28mm4/N、III步驟中計(jì)算得到的Gx-Dz2=77.28mm4/N、IV步驟中計(jì)算得到的Gx-CDz=64.85mm4/N、及V步驟中計(jì)算得到的Gx-DAT=69.24mm4/N,確定主副簧接觸之后的第1片、第2片主簧在夾緊狀態(tài)下的一半剛度KMA1、KMA2,即

      C步驟:各片副簧夾緊剛度KAj的計(jì)算:

      根據(jù)副簧根部厚度h2A=14mm,及步驟(1)的V步驟中計(jì)算得到的Gx-DA1=69.24mm4/N,確定第1片副簧在夾緊狀態(tài)下的一半剛度KA1,即

      (3)額定載荷下的拋物線(xiàn)型鋼板彈簧主、副簧端部變形的計(jì)算:

      i步驟:副簧起作用時(shí)的一半載荷PK的計(jì)算:

      根據(jù)主簧根部厚度h2M=11mm,接觸點(diǎn)處的主副簧間隙δ=34.04mm,主簧片數(shù)m=2,步驟(1)的II步驟中計(jì)算得到的Gx-CD=77.28mm4/N,及步驟(2)的A步驟中確定的KM1=14.91N/mm、KM2=14.19N/mm,確定副簧起作用時(shí)的一半載荷PK,即

      ii步驟:主簧端部變形的計(jì)算:

      根據(jù)少片拋物線(xiàn)型變截面鋼板彈簧主簧所受的一半額定載荷P=2800N,主簧片數(shù)m=2,i步驟中計(jì)算得到的PK=1202.30N,及步驟(2)的A步驟中確定的KM1=14.91N/mm、KM2=14.19N/mm、B步驟中確定的KMA1=14.91N/mm、KMA2=40.20N/mm,對(duì)額定載荷下的主簧的端部變形fMD進(jìn)行計(jì)算,即

      iii步驟:副簧端部變形的計(jì)算:

      根據(jù)少片拋物線(xiàn)型變截面鋼板彈簧主簧所受的一半額定載荷P=2800N,主簧根部厚度h2M=11mm,副簧根部厚度h2A=14mm,主簧片數(shù)m=2,副簧片數(shù)n=1,i步驟中確定的PK=1202.30N,步驟(1)的II步驟中計(jì)算得到的Gx-CD=77.28mm4/N、IV步驟中計(jì)算得到的Gx-CDz=64.85mm4/N、V步驟中計(jì)算得到的Gx-DAT=69.24mm4/N,及步驟(2)的B步驟中確定的KMA1=14.91N/mm、KMA2=40.20N/mm、C步驟中確定的KA1=39.63N/mm,對(duì)額定載荷下的副簧的端部變形fAD進(jìn)行計(jì)算,即

      (4)端部接觸式少片拋物線(xiàn)型鋼板彈簧主、副簧初始切線(xiàn)弧高的設(shè)計(jì):

      a步驟:主簧初始切線(xiàn)弧高的設(shè)計(jì):

      根據(jù)額定載荷下的剩余切線(xiàn)弧高設(shè)計(jì)要求值Hm=26mm,及步驟(3)的ii步驟中計(jì)算得到的fMD=70.31mm,確定各片主簧的初始切線(xiàn)弧高,即

      HMc1=Hm+fMD=96.31mm;

      HMc2=Hm+fMD=96.31mm;

      b步驟:副簧初始切線(xiàn)弧高的設(shè)計(jì):

      根據(jù)額定載荷下的剩余切線(xiàn)弧高設(shè)計(jì)要求值Hm=26mm,及步驟(3)的iii步驟中計(jì)算得到的fAD=23.09mm,確定各片副簧的初始切線(xiàn)弧高,即

      HAc1=Hm+fAD=49.09mm;

      HAc2=Hm+fAD=49.09mm。

      通過(guò)樣機(jī)試驗(yàn)測(cè)試可知,彈簧的切線(xiàn)弧高設(shè)計(jì)值是可靠的,可滿(mǎn)足端部接觸式少片拋物線(xiàn)型變截面主副簧在額定載荷下的剩余切線(xiàn)弧高的設(shè)計(jì)要求,結(jié)果表明該發(fā)明所提供的端部接觸式少片拋物線(xiàn)型主副簧弧高的設(shè)計(jì)方法是正確的,參數(shù)設(shè)計(jì)值是準(zhǔn)確可靠的。

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