1.单片钢板弹簧的当量设计厚度h
首先根据车辆满载情况下对悬架弹簧刚度的要求值kt,对悬架单片钢板弹簧当量厚度h进行设计。设单片钢板弹簧的一半长度为L。因此,单片当量设计厚度为h的一半钢板弹簧所要求的刚度为k=kt/2,即
因此,由式(6-53)可得单片钢板弹簧的当量设计厚度h为
2.主钢板弹簧设计
(1)单片主钢板弹簧当量厚度设计 根据悬架对主弹簧刚度ktm的设计要求值,对主钢板弹簧的厚度h1进行设计。
如果悬架主弹簧刚度要求值是ktm,由于钢板弹簧对称安装,一半长度的主钢板弹簧所要求的刚度为ktm/2。如果副弹簧开始起作用的载荷FK,等于空载F0与满载FW时悬架载荷的平均值,即FK=(F0+FW)/2,则此时一半长度L的主钢板弹簧所承受的载荷为FK/2。因此,所设计的主钢板弹簧的厚度h1应满足车辆对悬架刚度的要求,即
式中,L为主钢板弹簧总长度;b为主钢板弹簧的宽度;ktm为主钢板弹簧所要求的刚度;E为钢板弹簧材料的弹性模量。
因此,根据式(6-55)可得主钢板弹簧的设计厚度h01为
(2)多片等长主钢板弹簧厚度设计 如果主钢板弹簧设计成两片或多片钢板弹簧,则可根据叠加钢板弹簧的等效厚度进行拆分设计,即所设计的多片叠加钢板弹簧,叠加之后的等效厚度he应该等于原单片钢板弹簧的设计厚度h01,即
如果主钢板弹簧是由厚度相同多片叠加,则等效厚度变为(www.daowen.com)
因此,等厚度钢板弹簧的每片厚度设计值为
如果主钢板弹簧是由不同厚度组成的,且第1片钢板弹簧的厚度取h1,则第2片钢板弹簧的厚度h2的设计值为
式(6-60)表示对第2片钢板弹簧的厚度h2的设计值取整。
当主钢板弹簧的第1片和第2片厚度设计确定之后,可设计第3片的主钢板弹簧的厚度h3,为
同理,依此类推,其他钢板弹簧的厚度h4、h5……也可以用相同的方法进行设计。
(3)多片等长主钢板弹簧厚度设计 如果主钢板弹簧设计成两片或多片不等长钢板弹簧,则可根据叠加钢板弹簧的等效厚度进行拆分设计,即所设计的多片叠加钢板弹簧,叠加之后的等效厚度he应该等于原单片钢板弹簧的设计厚度h01。
具体拆分方法参照6.2.3节中单片钢板弹簧拆分为多片不等长钢板弹簧组成的叠加弹簧的拆分设计方法,这里不再赘述。
(4)计算拆分所得叠加阀片的等效厚度hem根据将单片钢板弹簧拆分为多片不等长钢板弹簧组成的叠加弹簧的拆分设计方法,长度的一半为L且厚度为h01的单片钢板弹簧,拆分成为多片不同长度钢板弹簧组成的叠加弹簧,且第一组至第n组阀片的等效厚度依次为h1、h2、h3……hi……hn,所对应的长度的一半依次为L1=L,L2,L3,…,Li,…,Ln。
根据式(6-39),可得拆分所得叠加阀片的等效厚度hem为
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