1.一級漸變剛度板簧的各片主簧下料長度的設(shè)計方法,其中,各片板簧為以中心穿裝孔對稱的結(jié)構(gòu),安裝夾緊距的一半為騎馬螺栓夾緊距的一半;通過主簧和副簧的初始切線弧高及漸變間隙,確保滿足板簧漸變剛度、懸架偏頻特性和主簧應(yīng)力強度設(shè)計要求,即非等偏頻型一級漸變剛度板簧;根據(jù)一級漸變剛度板簧的騎馬螺栓夾緊距、首片主簧的厚度和作用長度、彈性模量、主簧夾緊剛度、主副簧夾緊復(fù)合剛度、開始接觸載荷、完全接觸載荷、額定載荷及在額定載荷下的剩余切線弧高,在漸變夾緊剛度計算的基礎(chǔ)上,通過主簧初始切線弧高設(shè)計和初始曲面形狀及曲面微元疊加計算,對一級漸變剛度鋼板彈簧各片主簧下料長度進行設(shè)計,具體設(shè)計步驟如下:
(1)一級漸變剛度板簧的漸變夾緊剛度Kkwp的計算:
根據(jù)開始接觸載荷Pk,完全接觸載荷Pw,主簧夾緊剛度KM,主副簧復(fù)合夾緊剛度KMA,對一級漸變剛度板簧在載荷P∈[Pk,Pw]范圍內(nèi)的漸變夾緊剛度KkwP進行計算,即
(2)一級漸變剛度板簧的主簧初始切線弧高HgM0的確定:
根據(jù)開始接觸載荷Pk,完全接觸載荷Pw,額定載荷PN,在額定載荷下的剩余切線弧高HgMsy,主簧夾緊剛度KM;主副簧復(fù)合夾緊剛度KMA,及步驟(1)中計算得到的KkwP,對一級漸變剛度板簧的主簧初始切線弧高HgM0進行確定,即
(3)一級漸變剛度板簧的首片主簧初始狀態(tài)曲面形狀fx的計算:
I步驟:基于初始切線弧高的首片主簧的等效端點力F1e的計算
根據(jù)一級漸變剛度板簧的寬度b,彈性模量E;首片主簧的厚度h1,一半夾緊長度L1,步驟(2)中所確定的HgM0,對基于初始切線弧高的首片主簧的等效端點力F1e進行計算,即
II步驟:首片主簧在任意位置處的變形系數(shù)GMx的計算
根據(jù)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,以距離對稱中心L0/2位置為坐標原點,對首片主簧在任意位置x處的變形系數(shù)GMx進行計算,即
III步驟:首片主簧初始曲面形狀fx的計算,
根據(jù)首片主簧的厚度h1,首片主簧的一半夾緊長度L1,I步驟中計算得到的F1e,II步驟中計算得到的GMx,對一級漸變剛度板簧首片主簧初始曲面形狀fx進行計算,即
(4)一級漸變剛度板簧的首片主簧下料長度L1C的設(shè)計:
A步驟:首片主簧在一半夾緊長度范圍內(nèi)的曲面段長度L1c1的計算
根據(jù)首片主簧的一半夾緊長度L1,以ΔL為曲面微元長度,在0~L1范圍內(nèi)劃分為Nc=L1/ΔL個曲面微元,根據(jù)II步驟計算得到的首片主簧初始曲面形狀fx及在任意位置xj處的曲面弧高fxj,0≤xj≤L1,j=1,2,…,Nc+1,利用疊加原理對首片主簧在一半夾緊長度內(nèi)的曲面段長度L1c1進行計算,即
B步驟:首片主簧單個吊耳的圓周長度L1c2計算
根據(jù)主簧兩端吊耳的中徑de,對單個吊耳的圓周長度L1c2進行計算,即
L1c2=πde;
C步驟:首片主簧下料長度L1c的設(shè)計
根據(jù)騎馬螺栓夾緊距的一半L0,A步驟中計算得到的L1c1,B步驟中計算得到的L1c2,對一級漸變剛度板簧的首片主簧下料長度L1C進行設(shè)計,即
L1C=2(L1c1+L1c2+L0/2);
(5)一級漸變剛度板簧其他各片主簧下料長度的設(shè)計
a步驟:首片主簧與其他各片主簧的一半作用長度之差的計算
根據(jù)主簧片數(shù)n,各片主簧的一半作用長度Lit,i=1,2,…,n;分別計算首片主簧與其他各片主簧的一半作用長度之差,即
ΔLi1=L1t-Lit,i=2,…,n;
b步驟:其他各片主簧下料長度的設(shè)計
根據(jù)騎馬螺栓夾緊距的一半L0,主簧片數(shù)n,步驟(4)的A步驟中計算得到的L1c1,a步驟中計算得到的ΔLi1,i=2,…,n;分別對他各片主簧的下料長度進行設(shè)計,即
LiC=2(L1c1+L0/2-ΔLi1),i=2,…,n。