• 四川郎酒股份有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度环保奖 2019-05-13
  • 银保监会新规剑指大企业多头融资和过度融资 2019-05-12
  • 韩国再提4国联合申办世界杯 中国网友无视:我们自己来 2019-05-11
  • 中国人为什么一定要买房? 2019-05-11
  • 十九大精神进校园:风正扬帆当有为 勇做时代弄潮儿 2019-05-10
  • 粽叶飘香幸福邻里——廊坊市举办“我们的节日·端午”主题活动 2019-05-09
  • 太原设禁鸣路段 设备在测试中 2019-05-09
  • 拜耳医药保健有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度企业奖 2019-05-08
  • “港独”没出路!“梁天琦们”该醒醒了 2019-05-07
  • 陈卫平:中国文化内涵包含三方面 文化复兴表现在其中 2019-05-06
  • 人民日报客户端辟谣:“合成军装照”产品请放心使用 2019-05-05
  • 【十九大·理论新视野】为什么要“建设现代化经济体系”?   2019-05-04
  • 聚焦2017年乌鲁木齐市老城区改造提升工程 2019-05-04
  • 【专家谈】上合组织——构建区域命运共同体的有力实践者 2019-05-03
  • 【华商侃车NO.192】 亲!楼市火爆,别忘了买车位啊! 2019-05-03
    • / 13
    • 下载费用:30 金币  

    专业重庆时时彩龙虎合计划: 高强度两级渐变刚度板簧的各片主簧下料长度的设计方法.pdf

    关 键 词:
    强度 两级 渐变 刚度 各片主簧下料 长度 设计 方法
      专利查询网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
    摘要
    申请专利号:

    CN201710023259.1

    申请日:

    2017.01.12

    公开号:

    CN106777801A

    公开日:

    2017.05.31

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G06F 17/50申请日:20170112|||公开
    IPC分类号: G06F17/50 主分类号: G06F17/50
    申请人: 山东理工大学
    发明人: 周长城; 马驰骋; 朱召辉; 赵雷雷; 杨腾飞; 袁光明; 陈海真
    地址: 255086 山东省淄博市高新技术产业开发区高创园A座313室
    优先权:
    专利代理机构: 代理人:
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201710023259.1

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.06.23|||2017.05.31

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明涉及高强度两级渐变刚度板簧的各片主簧下料长度的设计方法,属于车辆悬架钢板弹簧技术领域。本发明可根据高强度两级渐变刚度板簧的各片主簧和副簧的结构参数、弹性模量、额定载荷及在额定载荷下的剩余切线弧高设计要求值,通过初始曲面形状计算及微元曲面长度叠加计算,对高强度两级渐变刚度板簧的各片主簧下料长度进行设计。通过样机下料加工试验测试可知,本发明所提供的高强度二级渐变刚度板簧的主簧各片下料长度的设计方法是正确的,为高强度两级渐变刚度板簧主簧下料长度设计提供了可靠设计技术。利用该方法可得到准确可靠的各片主簧下料长度设计值,节省材料,提高生产效率;同时,还可降低设计和试验费用,加快产品开发速度。

    权利要求书

    1.高强度两级渐变刚度板簧的主簧各片下料长度的设计方法,其中,板簧采用高强度
    钢板,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;
    板簧由主簧和两级副簧构成,通过主簧和两级副簧的初始切线弧高及两级渐变间隙,确保
    板簧满足接触载荷、渐变刚度和悬架在渐变载荷下的偏频保持不变的要求,即等渐变偏频
    型高强度两级渐变刚度板簧;根据各片板簧的结构参数、弹性模量、额定载荷及在额定载荷
    下的剩余切线弧高设计要求值,在主簧初始切线弧高确定和初始曲面形状计算的基础上,
    通过曲面微元及叠加计算,对高强度两级渐变刚度板簧的主簧各片下料长度进行设计,具
    体设计步骤如下:
    (1)高强度两级渐变刚度板簧的各不同片数重叠段的等效厚度hle的计算:
    根据主簧的片数n,主簧各片的厚度hi,i=1,2,...,n;第一级副簧的片数m1,第一级副
    簧各片的厚度hA1j,j=1,2,...,m1;第二级副簧的片数m2,第二级副簧各片的厚度hA2k,k=1,
    2,...,m2;主簧与第一级副簧的片数之和N1=n+m1,主副簧的总片数N=n+m1+m2,对高强度两
    级渐变刚度板簧的各不同片数l重叠段的等效厚度hle进行计算,l=1,2,...,N,即
    <mrow> <msub> <mi>h</mi> <mrow> <mi>l</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mroot> <mrow> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>l</mi> </munderover> <msubsup> <mi>h</mi> <mi>i</mi> <mn>3</mn> </msubsup> </mrow> <mn>3</mn> </mroot> <mo>,</mo> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mn>1</mn> <mo>&le;</mo> <mi>l</mi> <mo>&le;</mo> <mi>n</mi> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mroot> <mrow> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>n</mi> </munderover> <msubsup> <mi>h</mi> <mi>i</mi> <mn>3</mn> </msubsup> <mo>+</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mrow> <mi>l</mi> <mo>-</mo> <mi>n</mi> </mrow> </munderover> <msubsup> <mi>h</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mn>1</mn> <mi>j</mi> </mrow> <mn>3</mn> </msubsup> </mrow> <mn>3</mn> </mroot> <mo>,</mo> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>n</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> <mo>&le;</mo> <mi>l</mi> <mo>&le;</mo> <msub> <mi>N</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mroot> <mrow> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>n</mi> </munderover> <msubsup> <mi>h</mi> <mi>i</mi> <mn>3</mn> </msubsup> <mo>+</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <msub> <mi>m</mi> <mn>1</mn> </msub> </munderover> <msubsup> <mi>h</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mn>1</mn> <mi>j</mi> </mrow> <mn>3</mn> </msubsup> <mo>+</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>k</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mrow> <mi>l</mi> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>m</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </munderover> <msubsup> <mi>h</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mn>2</mn> <mi>k</mi> </mrow> <mn>3</mn> </msubsup> </mrow> <mn>3</mn> </mroot> <mo>,</mo> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <msub> <mi>N</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>+</mo> <mn>1</mn> <mo>&le;</mo> <mi>l</mi> <mo>&le;</mo> <mi>N</mi> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>;</mo> </mrow>
    (2)高强度两级渐变刚度板簧主簧夹紧刚度KM及其与各级副簧复合夹紧刚度的计算:
    I步骤:主簧夹紧刚度KM的计算
    根据高强度两级渐变刚度板簧的宽度b,弹性模量E;主簧的片数n,主簧各片的一半夹
    紧长度Li,及步骤(1)中计算得到的hle,l=i=1,2,…,n,对主簧夹紧刚度KM进行计算,即
    <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>M</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>b</mi> <mi>E</mi> </mrow> <mrow> <mn>2</mn> <mo>&lsqb;</mo> <mfrac> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>L</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>L</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>3</mn> </msup> <msubsup> <mi>h</mi> <mrow> <mn>1</mn> <mi>e</mi> </mrow> <mn>3</mn> </msubsup> </mfrac> <mo>+</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>l</mi> <mo>=</mo> <mn>2</mn> </mrow> <mrow> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </munderover> <mfrac> <mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>L</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>L</mi> <mrow> <mi>l</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>3</mn> </msup> <mo>-</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>L</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>L</mi> <mi>l</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>3</mn> </msup> </mrow> <msubsup> <mi>h</mi> <mrow> <mi>l</mi> <mi>e</mi> </mrow> <mn>3</mn> </msubsup> </mfrac> <mo>+</mo> <mfrac> <mrow> <msubsup> <mi>L</mi> <mn>1</mn> <mn>3</mn> </msubsup> <mo>-</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>L</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>L</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>3</mn> </msup> </mrow> <msubsup> <mi>h</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mi>e</mi> </mrow> <mn>3</mn> </msubsup> </mfrac> <mo>&rsqb;</mo> </mrow> </mfrac> <mo>;</mo> </mrow>
    II步骤:主簧与第一级副簧复合夹紧刚度KMA1的计算
    根据高强度两级渐变刚度板簧的宽度b,弹性模量E;主簧的片数n,主簧各片的一半夹
    紧长度Li;第一级副簧的片数m1,第一级副簧各片的一半夹紧长度LA1j=Ln+j,主簧与第一级
    副簧的片数之和N1=n+m1,及步骤(1)中计算得到的hle,l=1,2,…,N1,对主簧与第一级副簧
    的复合夹紧刚度KMA1进行计算,即
    <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mrow> <mi>M</mi> <mi>A</mi> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>b</mi> <mi>E</mi> </mrow> <mrow> <mn>2</mn> <mo>&lsqb;</mo> <mfrac> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>L</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>L</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>3</mn> </msup> <msubsup> <mi>h</mi> <mrow> <mn>1</mn> <mi>e</mi> </mrow> <mn>3</mn> </msubsup> </mfrac> <mo>+</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>l</mi> <mo>=</mo> <mn>2</mn> </mrow> <mrow> <msub> <mi>N</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </munderover> <mfrac> <mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>L</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>L</mi> <mrow> <mi>l</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>3</mn> </msup> <mo>-</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>L</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>L</mi> <mi>l</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>3</mn> </msup> </mrow> <msubsup> <mi>h</mi> <mrow> <mi>l</mi> <mi>e</mi> </mrow> <mn>3</mn> </msubsup> </mfrac> <mo>+</mo> <mfrac> <mrow> <msubsup> <mi>L</mi> <mn>1</mn> <mn>3</mn> </msubsup> <mo>-</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>L</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>L</mi> <msub> <mi>N</mi> <mn>1</mn> </msub> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>3</mn> </msup> </mrow> <msubsup> <mi>h</mi> <mrow> <msub> <mi>N</mi> <mn>1</mn> </msub> <mi>e</mi> </mrow> <mn>3</mn> </msubsup> </mfrac> <mo>&rsqb;</mo> </mrow> </mfrac> <mo>;</mo> </mrow>
    III步骤:主副簧复合夹紧刚度KMA2的计算
    根据高强度两级渐变刚度板簧的宽度b,弹性模量E;主簧的片数n,主簧各片的一半夹
    紧长度Li,i=1,2,…,n;第一级副簧的片数m1第一级副簧各片的一半夹紧长度LA1j,j=1,
    2,…,m1;第二级副簧片数m2,第二级副簧各片的一半夹紧长度分别为LA2k=LN1+k,k=1,
    2,…,m2;主副簧的总片数N=n+m1+m2,及步骤(1)中计算得到的hle,l=1,2,…,N,对主副簧
    的总复合夹紧刚度KMA2进行计算,即
    <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mrow> <mi>M</mi> <mi>A</mi> <mn>2</mn> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>b</mi> <mi>E</mi> </mrow> <mrow> <mn>2</mn> <mo>&lsqb;</mo> <mfrac> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>L</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>L</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>3</mn> </msup> <msubsup> <mi>h</mi> <mrow> <mn>1</mn> <mi>e</mi> </mrow> <mn>3</mn> </msubsup> </mfrac> <mo>+</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>l</mi> <mo>=</mo> <mn>2</mn> </mrow> <mrow> <mi>N</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </munderover> <mfrac> <mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>L</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>L</mi> <mrow> <mi>l</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>3</mn> </msup> <mo>-</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>L</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>L</mi> <mi>l</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>3</mn> </msup> </mrow> <msubsup> <mi>h</mi> <mrow> <mi>l</mi> <mi>e</mi> </mrow> <mn>3</mn> </msubsup> </mfrac> <mo>+</mo> <mfrac> <mrow> <msubsup> <mi>L</mi> <mn>1</mn> <mn>3</mn> </msubsup> <mo>-</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>L</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>L</mi> <mi>N</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>3</mn> </msup> </mrow> <msubsup> <mi>h</mi> <mrow> <mi>N</mi> <mi>e</mi> </mrow> <mn>3</mn> </msubsup> </mfrac> <mo>&rsqb;</mo> </mrow> </mfrac> <mo>;</mo> </mrow>
    (3)高强度两级渐变刚度板簧的主簧初始切线弧高HgM0的确定:
    根据第1次开始接触载荷Pk1,第2次开始接触载荷Pk2,第2次完全接触载荷Pw2,额定载荷
    PN,在额定载荷下的主簧剩余切线弧高HgMsy,步骤(2)中分别计算得到的KM,KMA1和KMA2,对高
    强度两级渐变刚度板簧的主簧初始切线弧高HgM0进行确定,即
    <mrow> <msub> <mi>H</mi> <mrow> <mi>g</mi> <mi>M</mi> <mn>0</mn> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>H</mi> <mrow> <mi>g</mi> <mi>M</mi> <mi>s</mi> <mi>y</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <mfrac> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <msub> <mi>K</mi> <mi>M</mi> </msub> </mfrac> <mo>+</mo> <mfrac> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <msub> <mi>K</mi> <mi>M</mi> </msub> </mfrac> <mi>l</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mn>2</mn> </mrow> </msub> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mn>1</mn> </mrow> </msub> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mfrac> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mn>2</mn> </mrow> </msub> <msub> <mi>K</mi> <mrow> <mi>M</mi> <mi>A</mi> <mn>1</mn> </mrow> </msub> </mfrac> <mi>l</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>w</mi> <mn>2</mn> </mrow> </msub> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mn>2</mn> </mrow> </msub> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>P</mi> <mi>N</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>w</mi> <mn>2</mn> </mrow> </msub> </mrow> <msub> <mi>K</mi> <mrow> <mi>M</mi> <mi>A</mi> <mn>2</mn> </mrow> </msub> </mfrac> <mo>;</mo> </mrow>
    (4)高强度两级渐变刚度板簧的首片主簧下料长度L1C的设计:
    A步骤:首片主簧的等效端点力F1e的计算
    根据高强度两级渐变刚度板簧的宽度b,弹性模量E;首片主簧的厚度h1,首片主簧的一
    半夹紧长度L1,步骤(3)中所确定的主簧初始切线弧高HgM0,对首片主簧的等效端点力F1e进
    行计算,即
    <mrow> <msub> <mi>F</mi> <mrow> <mn>1</mn> <mi>e</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msubsup> <mi>Ebh</mi> <mn>1</mn> <mn>3</mn> </msubsup> <msub> <mi>H</mi> <mrow> <mi>g</mi> <mi>M</mi> <mn>0</mn> </mrow> </msub> </mrow> <mrow> <mn>4</mn> <msubsup> <mi>L</mi> <mn>1</mn> <mn>3</mn> </msubsup> </mrow> </mfrac> <mo>;</mo> </mrow>
    B步骤:首片主簧在任意位置处的变形系数GMx的计算
    根据高强度两级渐变刚度板簧的宽度b,骑马螺栓夹紧距的一半L0,弹性模量E;首片主
    簧的一半夹紧长度L1,以距离板簧对称中心L0/2的位置为坐标原点,对首片主簧在任意位置
    x处的变形系数GMx进行计算,即
    <mrow> <msub> <mi>G</mi> <mrow> <mi>M</mi> <mi>x</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mn>2</mn> <mo>&lsqb;</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>L</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <mi>x</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>3</mn> </msup> <mo>-</mo> <mn>3</mn> <msubsup> <mi>L</mi> <mn>1</mn> <mn>2</mn> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>L</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <mi>x</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mn>2</mn> <msubsup> <mi>L</mi> <mn>1</mn> <mn>3</mn> </msubsup> <mo>&rsqb;</mo> </mrow> <mrow> <mi>E</mi> <mi>b</mi> </mrow> </mfrac> <mo>,</mo> <mn>0</mn> <mo>&le;</mo> <mi>x</mi> <mo>&le;</mo> <msub> <mi>L</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>;</mo> </mrow>
    C步骤:首片主簧初始曲面形状fMx的计算,
    根据首片主簧的厚度h1,首片主簧的一半夹紧长度L1,A步骤中计算得到的F1e,B步骤中
    计算得到的GMx,对首片主簧的初始曲面形状fMx进行计算,即
    <mrow> <msub> <mi>f</mi> <mrow> <mi>M</mi> <mi>x</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>G</mi> <mrow> <mi>M</mi> <mi>x</mi> </mrow> </msub> <mfrac> <msub> <mi>F</mi> <mrow> <mn>1</mn> <mi>e</mi> </mrow> </msub> <msubsup> <mi>h</mi> <mn>1</mn> <mn>3</mn> </msubsup> </mfrac> <mo>,</mo> <mn>0</mn> <mo>&lt;</mo> <mi>x</mi> <mo>&le;</mo> <msub> <mi>L</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>;</mo> </mrow>
    D步骤:首片主簧的下料长度L1C设计
    根据首片主簧的一半夹紧长度L1,骑马螺栓夹紧距的一半L0,首片主簧两端吊耳的中径
    de,以ΔL为曲面微元的长度,在0~L1范围内划分为Nc=L1/ΔL个曲面微元,依据C步骤计算
    得到的首片主簧初始曲面形状曲线fMx及在任意位置xj处的曲面高度0≤xj≤L1,j=1,
    2,…,Nc+1,利用叠加原理对首片主簧的下料长度L1C进行设计,即
    <mrow> <msub> <mi>L</mi> <mrow> <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> <mi>c</mi> </msub> </munderover> <msqrt> <mrow> <msup> <mi>&Delta;L</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>f</mi> <mrow> <msub> <mi>Mx</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>f</mi> <mrow> <msub> <mi>Mx</mi> <mi>j</mi> </msub> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </msqrt> <mo>+</mo> <mn>2</mn> <msub> <mi>&pi;d</mi> <mi>e</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>L</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>;</mo> </mrow>
    (5)高强度两级渐变刚度板簧的其他主簧各片下料长度的设计:
    根据主簧片数n,首片主簧的一半跨度L1T,首片主簧两端吊耳的中径de,其他n-1片主簧
    的一半跨度LiT,及其他各片主簧与首片主簧的一半跨度之差ΔL1i=L1T-LiT,i=2,3,..,n,
    步骤(4)中设计得到的L1C,对其他主簧各片的下料长度进行设计,即
    LiC=L1C-2πde-2ΔL1i,i=2,3,..,n。

    说明书

    高强度两级渐变刚度板簧的各片主簧下料长度的设计方法

    技术领域

    本发明涉及车辆悬架板簧,特别是高强度两级渐变刚度板簧的主簧各片下料长度
    的设计方法。

    背景技术

    随着高强度钢板材料的出现,车辆悬架可采用高强度两级渐变刚度板簧,从而进
    一步满足在不同载荷下的车辆行驶平顺性及悬架渐变偏频保持不变的设计要求,其中,主
    簧长度对板簧刚度具有重要影响,并且主簧各片下料长度的设计是否准确可靠,对节省材
    料和提高生产效率具有决定性作用。然而,由于主簧与一级副簧和二级副簧的渐变接触过
    程中,接触长度和渐变刚度都随载荷而变化,主簧挠度不仅与主簧和一级副簧及二级副簧
    的结构参数有关,而且还与各次接触载荷有关,因此,高强度两级渐变刚度板簧的挠度计算
    非常复杂,同时,还受主簧初始曲面形状计算的制约,据所查资料可知,先前国内外一直未
    给出高强度两级渐变刚度板簧的主簧各片下料长度的设计方法。随着车辆行业的快速发
    展,对高强度两级渐变刚度板簧设计提出了更高要求,因此,必须建立一种精确、可靠的高
    强度两级渐变刚度板簧的主簧各片下料长度的设计方法,以满足车辆行业快速发展对高强
    度两级渐变刚度板簧的设计要求,提高产品设计水平、生产效率和材料利用率;同时,降低
    设计及试验费用,加快产品开发速度。

    发明内容

    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、
    可靠的高强度两级渐变刚度板簧的主簧各片下料长度的设计方法,设计流程图,如图1所
    示。等偏频两级渐变刚度板簧的各片板簧采用高强度钢板,宽度为b,弹性模量为E,各片板
    簧的以中心栓穿装孔为中心的对称结构,其安装夹紧距的一半L0为骑马螺栓夹紧距的一半
    L0;高强度两级渐变刚度板簧的的一半对称结构如图2所示,由主簧1、第一级副簧2和第二
    级副簧3构成,其中,主簧1的片数为n,主簧各片的厚度为hi,一半作用长度为LiT,一半夹紧
    长度为Li=LiT-L0/2,i=1,2,…,n,主簧夹紧刚度为KM,主簧的初始切线弧高为HgM0。第一级
    副簧2的片数为m1,第一级副簧各片的厚度为hA1j,一半作用长度为LA1jT,一半夹紧长度为LA1j
    =LAjT-L0/2,j=1,2,…,m1,主簧与第一级副簧的复合夹紧刚度为KMA1,第一级副簧的初始切
    线弧高为HgA10。第二级副簧3的片数为m2,第二级副簧各片的厚度为hA2k,一半作用长度为
    LA2kT,一半夹紧长度为LA2k=LA2kT-L0/2,k=1,2,…,m2,主簧与第一级和第二级副簧的总复
    合夹紧刚度为KMA2;第二级副簧的初始切线弧高为HgA20。根据各片板簧的结构参数、弹性模
    量、第1次和第2次接触载荷、额定载荷及在额定载荷下的剩余切线弧高设计要求值,通过主
    簧初始切线弧高确定和曲面形状计算的基础上,通过微曲面微元及叠加计算,对高强度两
    级渐变刚度板簧的主簧各片下料长度进行设计。

    为解决上述技术问题,本发明所提供的高强度两级渐变刚度板簧的主簧各片下料
    长度的设计方法,其特征在于采用以下设计步骤:

    (1)高强度两级渐变刚度板簧的各不同片数重叠段的等效厚度hle的计算:

    根据主簧的片数n,主簧各片的厚度hi,i=1,2,...,n;第一级副簧的片数m1,第一
    级副簧各片的厚度hA1j,j=1,2,...,m1;第二级副簧的片数m2,第二级副簧各片的厚度hA2k,k
    =1,2,...,m2;主簧与第一级副簧的片数之和N1=n+m1,主副簧的总片数N=n+m1+m2,对高强
    度两级渐变刚度板簧的各不同片数l重叠段的等效厚度hle进行计算,l=1,2,...,N,即


    (2)高强度两级渐变刚度板簧主簧夹紧刚度KM及其与各级副簧复合夹紧刚度的计
    算:

    I步骤:主簧夹紧刚度KM的计算

    根据高强度两级渐变刚度板簧的宽度b,弹性模量E;主簧的片数n,主簧各片的一
    半夹紧长度Li,及步骤(1)中计算得到的hle,l=i=1,2,…,n,对主簧夹紧刚度KM进行计算,


    II步骤:主簧与第一级副簧复合夹紧刚度KMA1的计算

    根据高强度两级渐变刚度板簧的宽度b,弹性模量E;主簧的片数n,主簧各片的一
    半夹紧长度Li;第一级副簧的片数m1,第一级副簧各片的一半夹紧长度LA1j=Ln+j,主簧与第
    一级副簧的片数之和N1=n+m1,及步骤(1)中计算得到的hle,l=1,2,…,N1,对主簧与第一级
    副簧的复合夹紧刚度KMA1进行计算,即


    III步骤:主副簧复合夹紧刚度KMA2的计算

    根据高强度两级渐变刚度板簧的宽度b,弹性模量E;主簧的片数n,主簧各片的一
    半夹紧长度Li,i=1,2,…,n;第一级副簧的片数m1第一级副簧各片的一半夹紧长度LA1j,j=
    1,2,…,m1;第二级副簧片数m2,第二级副簧各片的一半夹紧长度分别为LA2k=LN1+k,k=1,
    2,…,m2;主副簧的总片数N=n+m1+m2,及步骤(1)中计算得到的hle,l=1,2,…,N,对主副簧
    的总复合夹紧刚度KMA2进行计算,即


    (3)高强度两级渐变刚度板簧的主簧初始切线弧高HgM0的确定:

    根据第1次开始接触载荷Pk1,第2次开始接触载荷Pk2,第2次完全接触载荷Pw2,额定
    载荷PN,在额定载荷下的主簧剩余切线弧高HgMsy,步骤(2)中分别计算得到的KM,KMA1和KMA2,
    对高强度两级渐变刚度板簧的主簧初始切线弧高HgM0进行确定,即


    (4)高强度两级渐变刚度板簧的首片主簧下料长度L1C的设计:

    A步骤:首片主簧的等效端点力F1e的计算

    根据高强度两级渐变刚度板簧的宽度b,弹性模量E;首片主簧的厚度h1,首片主簧
    的一半夹紧长度L1,步骤(3)中所确定的主簧初始切线弧高HgM0,对首片主簧的等效端点力
    F1e进行计算,即


    B步骤:首片主簧在任意位置处的变形系数GMx的计算

    根据高强度两级渐变刚度板簧的宽度b,骑马螺栓夹紧距的一半L0,弹性模量E;首
    片主簧的一半夹紧长度L1,以距离板簧对称中心L0/2的位置为坐标原点,对首片主簧在任意
    位置x处的变形系数GMx进行计算,即


    C步骤:首片主簧初始曲面形状fMx的计算,

    根据首片主簧的厚度h1,首片主簧的一半夹紧长度L1,A步骤中计算得到的F1e,B步
    骤中计算得到的GMx,对首片主簧的初始曲面形状fMx进行计算,即


    D步骤:首片主簧的下料长度L1C设计

    根据首片主簧的一半夹紧长度L1,骑马螺栓夹紧距的一半L0,首片主簧两端吊耳的
    中径de,以ΔL为曲面微元的长度,在0~L1范围内划分为Nc=L1/ΔL个曲面微元,依据C步骤
    计算得到的首片主簧初始曲面形状曲线fMx及在任意位置xj处的曲面高度fMxj,0≤xj≤L1,j
    =1,2,…,Nc+1,利用叠加原理对首片主簧的下料长度L1C进行设计,即


    (5)高强度两级渐变刚度板簧的其他主簧各片下料长度的设计:

    根据主簧片数n,首片主簧的一半跨度L1T,首片主簧两端吊耳的中径de,其他n-1片
    主簧的一半跨度LiT,及其他各片主簧与首片主簧的一半跨度之差ΔL1i=L1T-LiT,i=2,
    3,..,n,步骤(4)中设计得到的L1C,对其他主簧各片的下料长度进行设计,即

    LiC=L1C-2πde-2ΔL1i,i=2,3,..,n。

    本发明比现有技术具有的优点

    由于主簧与一级副簧和二级副簧的渐变接触过程中,接触长度和渐变刚度都随载
    荷而变化,主簧挠度不仅与主簧和一级副簧及二级副簧的结构参数有关,而且还与各次接
    触载荷有关,因此,高强度两级渐变刚度板簧的挠度计算非常复杂,同时,还受主簧初始曲
    面形状计算的制约,据所查资料可知,先前国内外一直未给出高强度两级渐变刚度板簧的
    主簧各片下料长度的设计方法。本发明可本发明可根据高强度两级渐变刚度板簧的主簧各
    片和副簧的结构参数、弹性模量、额定载荷及在额定载荷下的剩余切线弧高设计要求值,通
    过主簧初始切线弧高设计、初始曲面形状计算及微元曲面长度叠加计算,对高强度两级渐
    变刚度板簧的主簧各片下料长度进行设计。通过样机下料加工试验测试可知,本发明所提
    供的高强度二级渐变刚度板簧的主簧各片下料长度的设计方法是正确的,为高强度两级渐
    变刚度板簧主簧下料长度设计提供了可靠设计技术。利用该方法可得到准确可靠的主簧各
    片下料长度设计值,节省材料,提高生产效率;同时,还可降低设计和试验费用,加快产品开
    发速度。

    附图说明

    为了更好地理解本发明,下面结合附图做进一步的说明。

    图1是高强度两级渐变刚度板簧的主簧各片下料长度的设计流程图;

    图2是高强度两级渐变刚度板簧的一半对称结构示意图;

    图3是实施例的计算所得到首片主簧在任意位置x处的变形系数GMx的曲线;

    图4是实施例的计算所得到的首片主簧初始曲面形状曲线fMx。

    具体实施方案

    下面通过实施例对本发明作进一步详细说明。

    实施例:某高强度两级渐变刚度板簧的宽度b=63mm,骑马螺栓夹紧距的一半L0=
    50mm,弹性模量E=200GPa。主副簧的总片数为N=5,其中,主簧的片数n=2片,主簧各片的
    厚度h1=h2=8mm,主簧各片的一半作用长度分别为L1T=525mm,L2T=450mm;主簧各片的一
    半夹紧长度分别为L1=L1T-L0/2=500mm,L2=L2T-L0/2=425mm。第一级副簧的片数m1=1片,
    厚度hA1j=11mm,一半作用长度为LA11T=360mm,一半夹紧长度LA11=L3=LA11T-L0/2=335mm。
    第二级副簧的片数m2=2片,第二级副簧各片的厚度hA21=hA22=11mm,一半作用长度分别为
    LA21T=250mm,LA22T=155mm;一半夹紧长度分别为LA21=L4=LA21T-L0/2=225mm,LA22=L5=
    LA22T-L0/2=130mm。第1次开始接触载荷Pk1=1888N,第2次开始接触载荷Pk2=4133N,第2次
    完全接触载荷Pw2=6678N,额定载荷PN=7227N,及在额定载荷下的剩余切线弧高HgMsy=
    26.1mm。根据各片板簧的结构参数,弹性模量,接触载荷,额定载荷及剩余切线弧高设计要
    求值,对该两级渐变刚度板簧的主簧各片的下料长度进行设计。

    本发明实例所提供的高强度两级渐变刚度板簧的主簧各片下料长度的设计方法,
    其设计流程如图1所示,具体设计步骤如下:

    (1)高强度两级渐变刚度板簧的各不同片数重叠段的等效厚度hle的计算:

    根据主簧的片数n=2,主簧各片的厚度h1=h2=8mm;第一级副簧的片数m1=1,厚
    度hA11=11mm;第二级副簧的片数m2=2,第二级副簧各片的厚度hA21=hA22=11mm;主副簧的
    总片数N=n+m1+m2=5,对高强度两级渐变刚度板簧的各不同片数l重叠段的等效厚度hle进
    行计算,l=1,2,...,N,即

    h1e=h1=8.0mm;





    (2)高强度两级渐变刚度板簧的主簧夹紧刚度及主簧与各级副簧的复合夹紧刚度
    的计算:

    I步骤:主簧夹紧刚度KM的计算

    根据渐变刚度板簧的宽度b=63mm,弹性模量E=200GPa;主簧的片数n=2,主簧各
    片的一半夹紧长度L1=500mm,L2=425mm,及步骤(1)中计算得到的h1e=8.0mm,h2e=
    10.1mm,对主簧夹紧刚度进行计算,即


    II步骤:主簧与第一级副簧复合夹紧刚度KMA1的计算

    根据高强度两级渐变刚度板簧的宽度b=63mm,弹性模量E=200GPa;主簧的片数n
    =2,主簧各片的一半夹紧长度L1=500mm,L2=425mm;第一级副簧片数m1=1,一半夹紧长度
    LA11=L3=335mm,主簧与第一级副簧的片数之和N1=n+m1=3,及步骤(1)中计算得到的h1e=
    8.0mm,h2e=10.1mm,h3e=13.3mm,对主簧与第一级副簧的复合夹紧刚度KMA1进行计算,即


    III步骤:主副簧复合夹紧刚度KMA2的计算

    根据高强度两级渐变刚度板簧的宽度b=63mm,弹性模量E=200GPa;主簧的片数n
    =2,主簧各片的一半夹紧长度L1=500mm,L2=425mm;第一级副簧的片数m1=1,一半夹紧长
    度LA11=L3=335mm;第二级副簧片数m2=2,第二级副簧各片的一半夹紧长度分别为LA21=L4
    =225mm,LA22=L5=130mm;主副簧的总片数N=n+m1+m2=5,及步骤(1)中计算得到的h1e=
    8.0mm,h2e=10.1mm,h3e=13.3mm,h4e=15.4mm;h5e=17.1mm;对主副簧的总复合夹紧刚度
    KMA2进行计算,即



    (3)高强度两级渐变刚度板簧的主簧初始切线弧高HgM0的确定:

    根据第1次开始接触载荷Pk1=1888N,第2次开始接触载荷Pk2=4133N,第2次完全
    接触载荷Pw2=6678N,额定载荷PN=7227N,在额定载荷下的剩余切线弧高HgMsy=26.1mm,步
    骤(2)中计算得到的KM=51.44N/mm、KMA1=112.56N/mm和KMA2=181.86N/mm,对高强度两级
    渐变刚度板簧的主簧初始切线弧高HgM0进行确定,即


    (4)高强度两级渐变刚度板簧的首片主簧下料长度的设计:

    A步骤:首片主簧的等效端点力F1e的计算

    根据高强度两级渐变刚度板簧的宽度b=63mm,弹性模量E=200GPa;首片主簧的
    厚度h1=8mm,首片主簧的一半夹紧长度L1=500mm,步骤(3)中计算得到的HgM0=112.2mm,对
    首片主簧的等效端点力F1e进行计算,即


    B步骤:首片主簧在任意位置处的变形系数GMx的计算

    根据高强度两级渐变刚度板簧的宽度b=63mm,骑马螺栓夹紧距的一半L0=50mm,
    弹性模量E=200GPa;首片主簧的一半夹紧长度L1=500mm,以距离板簧对称中心L0/2的位置
    为坐标原点,对首片主簧在任意位置x处的变形系数GMx进行计算,即


    当x在0~L1范围内变化时,计算所得到首片主簧在任意位置x处的变形系数GMx的
    曲线,如图3所示;其中,在x=0位置处的变形系数GMx=0,在x=L1=500mm处的变形系数GMx
    =GMmax=3.968×10-11m4/N;

    C步骤:首片主簧初始曲面形状fMx的计算

    根据首片主簧的厚度h1=8mm,首片主簧的一半夹紧长度L1=500mm,A步骤中计算
    得到的F1e=1446.5N,B步骤中计算得到的GMx,对首片主簧初始曲面形状fMx进行计算,即


    当x在0~L1范围内变化时,计算所得到的首片主簧初始曲面形状曲线fMx,如图4所
    示,其中,在端点处的最大曲面高度等于主簧初始切线弧高,即fMxmax=HgM0=112.2mm;

    D步骤:首片主簧的下料长度L1C计算

    根据首片主簧的一半夹紧长度L1=500mm,骑马螺栓夹紧距的一半L0=50mm,首片
    主簧两端吊耳的中径de=60mm,以ΔL=5mm为曲面微元的长度,在0~500mm范围内划分为Nc
    =L1/ΔL=100个曲面微元,依据C步骤计算得到的首片主簧初始曲面形状曲线fMx及在任意
    位置xj处的曲面高度0≤xj≤L1,j=1,2,…,Nc+1,利用叠加原理对首片主簧的下料长
    度L1C进行计算,即


    (5)高强度两级渐变刚度板簧的其他主簧各片下料长度的设计:

    根据主簧片数n=2,首片主簧的一半作用长度L1T=525mm,吊耳的中径de=60mm,
    第2片主簧的一半作用长度L2T=450mm,及第2片与首片主簧的一半作用长度之差ΔL12T=
    L1T-L2T=75mm,步骤(4)中设计得到的L1C=1488mm,对第2片主簧的下料长度进行设计,即

    L2C=L1C-2πde-2ΔL12T=929.5mm。

    通过样机下料加工试验测试可知,本发明所提供的高强度二级渐变刚度板簧的主
    簧各片下料长度的设计方法是正确的,利用该方法可得到准确可靠的主簧各片下料长度设
    计值。

    关于本文
    本文标题:高强度两级渐变刚度板簧的各片主簧下料长度的设计方法.pdf
    链接地址://www.4mum.com.cn/p-6021143.html
    关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

    [email protected] 2017-2018 www.4mum.com.cn网站版权所有
    经营许可证编号:粤ICP备17046363号-1 
     


    收起
    展开
  • 四川郎酒股份有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度环保奖 2019-05-13
  • 银保监会新规剑指大企业多头融资和过度融资 2019-05-12
  • 韩国再提4国联合申办世界杯 中国网友无视:我们自己来 2019-05-11
  • 中国人为什么一定要买房? 2019-05-11
  • 十九大精神进校园:风正扬帆当有为 勇做时代弄潮儿 2019-05-10
  • 粽叶飘香幸福邻里——廊坊市举办“我们的节日·端午”主题活动 2019-05-09
  • 太原设禁鸣路段 设备在测试中 2019-05-09
  • 拜耳医药保健有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度企业奖 2019-05-08
  • “港独”没出路!“梁天琦们”该醒醒了 2019-05-07
  • 陈卫平:中国文化内涵包含三方面 文化复兴表现在其中 2019-05-06
  • 人民日报客户端辟谣:“合成军装照”产品请放心使用 2019-05-05
  • 【十九大·理论新视野】为什么要“建设现代化经济体系”?   2019-05-04
  • 聚焦2017年乌鲁木齐市老城区改造提升工程 2019-05-04
  • 【专家谈】上合组织——构建区域命运共同体的有力实践者 2019-05-03
  • 【华商侃车NO.192】 亲!楼市火爆,别忘了买车位啊! 2019-05-03
  • 彩运8骗局 极速16稳赚不翻倍挂机模式 手机购彩软件排行 49个号 怎么买稳赚 幸运飞艇免费计划安卓软件 藏宝阁生肖谜语猜一肖中特 三码倍投方案 死在澳门的赌徒 广东快乐10分计划软件 龙虎刷水不亏本金 pk10单双计划软件 11选5计划软件免费版 11选5计划软件在线 必发指数网500wan NBA预测 福华路福利彩票投注