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      高強度一級漸變剛度板簧的各片副簧下料長度的設(shè)計方法與流程

      文檔序號:12612340閱讀:來源:國知局

      技術(shù)特征:

      1.高強度一級漸變剛度板簧的各片副簧下料長度的設(shè)計方法,其中,板簧采用高強度鋼板,各片板簧以中心穿裝孔的對稱結(jié)構(gòu),安裝夾緊距的一半為騎馬螺栓夾緊距的一半;通過主簧與副簧的初始切線弧高及漸變間隙,確保滿足板簧接觸載荷、漸變剛度及懸架在漸變載荷下的偏頻保持不變的設(shè)計要求,即等偏頻型一級漸變剛度板簧;根據(jù)各片板簧的結(jié)構(gòu)參數(shù),主簧切線弧高,彈性模量,開始接觸載荷,在對副簧初始切線弧高設(shè)計的基礎(chǔ)上,通過副簧曲面形狀計算及曲面微元疊加,對高強度一級漸變剛度板簧的各片副簧的下料長度進行設(shè)計,具體設(shè)計步驟如下:

      (1)高強度一級漸變剛度板簧的首片副簧上表面初始曲率半徑RA0a計算:

      A步驟:首片主簧上表面初始曲率半徑RM0a的計算

      根據(jù)首片主簧的一半夾緊長度L1,主簧初始切線弧高HgM0,對首片主簧上表面初始曲率半徑RM0a進行計算,即

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      B步驟:末片主簧下表面初始曲率半徑RM0b的計算

      根據(jù)主簧片數(shù)n,各片主簧的厚度hi,i=1,2,…,n;及A步驟中計算得到的RM0a,對末片主簧下表面初始曲率半徑RM0b進行計算,即

      <mrow> <msub> <mi>R</mi> <mrow> <mi>M</mi> <mn>0</mn> <mi>b</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>R</mi> <mrow> <mi>M</mi> <mn>0</mn> <mi>a</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>n</mi> </munderover> <msub> <mi>h</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>;</mo> </mrow>

      C步驟:首片副簧上表面初始曲率半徑RA0a的計算

      根據(jù)高強度一級漸變剛度板簧的寬度b,彈性模量E;首片主簧的一半夾緊長度L1,主簧片數(shù)n,各片主簧的厚度hi,i=1,2,…,n;開始接觸載荷Pk,及B步驟中計算得到的RM0b,對首片副簧上表面初始曲率半徑RA0進行計算,即

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      式中,hMe為主簧根部重疊部分等效厚度,

      (2)高強度一級漸變剛度板簧的副簧初始切線弧高HgA0的確定:

      根據(jù)首片副簧的一半夾緊長度LA1,步驟(1)的C步驟中計算得到的RA0a,確定副簧初始切線弧高HgA0,即

      <mrow> <msub> <mi>H</mi> <mrow> <mi>g</mi> <mi>A</mi> <mn>0</mn> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>R</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mn>0</mn> <mi>a</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msqrt> <mrow> <msubsup> <mi>R</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mn>0</mn> <mi>a</mi> </mrow> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>-</mo> <msubsup> <mi>L</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mn>1</mn> </mrow> <mn>2</mn> </msubsup> </mrow> </msqrt> <mo>;</mo> </mrow>

      (3)高強度一級漸變剛度板簧的首片副簧初始曲面形狀fA1x的計算:

      根據(jù)高強度一級級漸變剛度板簧的寬度b,騎馬螺栓夾緊距的一半L0,彈性模量E;首片副簧的厚度hA1,首片副簧的一半夾緊長度LA1;步驟(2)中所確定的HgA0,以距離板簧對稱中心L0/2的位置為坐標原點,對首片副簧初始曲面形狀fA1x進行計算,即

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      式中,GA1x為首片副簧在任意位置x處的變形系數(shù),0≤x≤LA1;FA1e為基于初始切線弧高HgA0的首片副簧的等效端點力,

      (4)高強度一級漸變剛度板簧的首片副簧下料長度LA1C的設(shè)計:

      根據(jù)首片副簧的一半夾緊長度LA1,騎馬螺栓夾緊距的一半L0,以ΔL為曲面微元長度,將LA1劃分N1=LA1/ΔL個曲面微元,依據(jù)步驟(3)中計算得到的fA1x及在任意位置xj處的曲面弧高0≤xj≤LA1,j=1,2,…,N1+1,利用疊加原理對首片副簧的下料長度LA1C的進行設(shè)計,即

      <mrow> <msub> <mi>L</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mn>1</mn> <mi>C</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mn>2</mn> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <msub> <mi>N</mi> <mn>1</mn> </msub> </munderover> <msqrt> <mrow> <msup> <mi>&Delta;L</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>f</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mn>1</mn> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>f</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mn>1</mn> <msub> <mi>x</mi> <mi>j</mi> </msub> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </msqrt> <mo>+</mo> <msub> <mi>L</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>;</mo> </mrow>

      (5)高強度一級漸變剛度板簧的其他各片副簧下料長度的設(shè)計:

      根據(jù)副簧片數(shù)m,首片副簧的一半夾緊長度LA1,其他各片副簧的一半夾緊長度LAj,及其他各片副簧與首片副簧的一半夾緊長度之差ΔLAj1=LA1-LAj,j=2,..,m,步驟(4)中設(shè)計得到的LA1C,對其他各片副簧下料長度的設(shè)計進行設(shè)計,即

      LAjC=LA1C-2ΔLAj1,j=2,..,m。

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