本發(fā)明涉及車輛懸架鋼板彈簧，特別是非端部接觸式少片端部加強型主副簧的副簧剛度設(shè)計方法。

背景技術(shù)：
少片變截面鋼板彈簧因具有重量輕、片間摩擦小、噪聲小等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用在車輛鋼板彈簧懸架系統(tǒng)中。為了滿足加工工藝、應(yīng)力強度、剛度及吊耳厚度的設(shè)計要求，在實際工程應(yīng)用過程中，通常將少片變截面鋼板彈簧設(shè)計為非端部接觸式少片端部加強型變形截面主副簧形式。副簧的剛度大小不僅影響主副簧的復(fù)合剛度及車輛行駛平順性，同時還決定副簧結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計。然而，由于該形式的少片變截面主副簧的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各片主簧的端部平直段非等構(gòu)，副簧長度小于主簧長度，且當(dāng)載荷大于副簧起作用載荷主副簧接觸之后，副簧觸點與主簧拋物線段內(nèi)某點想接觸，各片主副簧的內(nèi)力及變形存有耦合，其分析計算非常復(fù)雜，目前國內(nèi)外一直未曾給出可靠的非端部接觸式少片端部加強型主副簧的副簧剛度設(shè)計方法。先前大都是忽略各片主簧的端部非等構(gòu)，并且將主副簧看作等長，直接利用主副簧的復(fù)合剛度設(shè)計要求值減去主簧剛度，對副簧剛度進行近似設(shè)計，不能滿足非端部接觸式少片端部加強型變截面主副簧精確設(shè)計及CAD軟件開發(fā)的要求。因此，必須建立一種準(zhǔn)確、可靠的非端部接觸式少片端部加強型主副簧的副簧剛度設(shè)計方法，滿足非端部接觸式少片端部加強型變截面主副簧解析設(shè)計及CAD軟件開發(fā)的要求，提高車輛懸架少片變截面主副簧的設(shè)計水平、質(zhì)量和性能及車輛行駛平順性；同時，降低產(chǎn)品設(shè)計及試驗費用，加快產(chǎn)品開發(fā)速度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種簡便、可靠的非端部接觸式少片端部加強型主副簧的副簧剛度設(shè)計方法，設(shè)計流程圖，如圖1所示。非端部接觸式少片端部加強型變截面主副簧為對稱結(jié)構(gòu)，主副簧的一半對稱結(jié)構(gòu)可看作為懸臂梁，即對稱中心線為根部固定端，主簧的端部受力點和副簧的觸點分別作為主簧端點和副簧端點，非端部接觸式少片端部加強型變截面主副簧的一半對稱結(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和副簧3的是由根部平直段、拋物線段、斜線段、端部平直段四段構(gòu)成，斜線段對變截面主副簧的端部起加強作用；主簧1的各片根部平直段之間、副簧3的各片根部平直段之間、及主簧1與副簧3的根部平直段之間，均設(shè)有根部墊片2，主簧1的各片端部平直段之間設(shè)有端部墊片4，端部墊片的材料為碳纖維復(fù)合材料，用來降低彈簧工作時所產(chǎn)的摩擦噪聲。主簧1和副簧3的寬度為b，安裝間距的一半長度為l3，斜線段的長度為Δl，彈性模量為E。主簧1的一半長度為LM，各片主簧的根部平直段的厚度為h2M，拋物線段的根部到主簧端點的距離為l2M＝LM-l3，主簧片數(shù)為m，其中，第i片主簧的拋物線段的端部厚度為h1Mpi，拋物線段的厚度比βi＝h1Mpi/h2M，拋物線段的端部到主簧端點的距離l1Mpi＝l2Mβi2；各片主簧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度，分別大于其他各片主簧的端部平直段的厚度和長度，各片主簧的端部平直段的厚度和長度分別為h1Mi和l1Mi＝l1Mpi-Δl；斜線段的厚度比γMi＝h1Mi/h1Mpi，i＝1,2,…,m。副簧3的一半長度為LA，副簧觸點與主簧端點的水平距離為l0＝LM-LA，副簧觸點與主簧拋物線段之間設(shè)有主副簧間隙δ；當(dāng)載荷大于副簧起作用載荷時，副簧觸點與主簧拋物線段內(nèi)某點相接觸，以滿足主副簧的復(fù)合剛度設(shè)計要求。根據(jù)各片主簧的結(jié)構(gòu)參數(shù)、彈性模量、副簧長度、及主副簧復(fù)合剛度設(shè)計要求值，對非端部接觸式少片端部加強型主副簧的副簧剛度進行設(shè)計。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所提供的非端部接觸式少片端部加強型主副簧的副簧剛度設(shè)計方法，其特征在于采用以下設(shè)計步驟：(1)端點受力情況下的各片端部加強型變截面主簧的端點變形系數(shù)Gx-Ei計算：根據(jù)非端部接觸式少片端部加強型變截面主副簧的寬度b，斜線段的長度Δl，彈性模量E；主簧的一半長度LM，主簧拋物線段的根部到主簧端點的距離l2M，主簧片數(shù)m，其中，第i片主簧的拋物線段的厚度比βi，第i片主簧斜線段的厚度比γMi，第i片主簧斜線段的根部到主簧端點的距離l1Mpi，第i片主簧斜線段的端部到第i片主簧端點的距離l1Mi，i＝1,2,…,m，對端點受力情況下的各片主簧的端點變形系數(shù)Gx-Ei進行計算，即(2)端點受力情況下的第m片端部加強型變截面主簧在拋物線段與副簧接觸點處的變形系數(shù)Gx-BC計算：根據(jù)非端部接觸式少片端部加強型變截面主副簧的寬度b，彈性模量E；主簧的一半長度LM，主簧拋物線段的根部到主簧端點的距離l2M，副簧觸點與主簧端點的少片距離l0，主簧片數(shù)m，對端點受力情況下的第m片主簧在拋物線段與副簧接觸點處的變形系數(shù)Gx-BC進行計算，即(3)主副簧接觸點受力情況下的第m片端部加強型變截面主簧的端點變形系數(shù)Gx-Epm計算：根據(jù)非端部接觸式少片端部加強型變截面主副簧的寬度b，彈性模量E；主簧的一半長度LM，主簧拋物線段的根部到主簧端點的距離l2M，副簧觸點與主簧端點的少片距離l0，主簧片數(shù)m，對主副簧接觸點受力情況下的第m片主簧的端點變形系數(shù)Gx-Epm進行計算，即(4)主副簧接觸點受力情況下的第m片端部加強型變截面主簧在拋物線段與副簧接觸點處的變形系數(shù)Gx-BCp計算：根據(jù)非端部接觸式少片端部加強型變截面主副簧的寬度b，彈性模量E；主簧的一半長度LM，主簧拋物線段的根部到主簧端點的距離l2M，副簧觸點與主簧端點的少片距離l0，主簧片數(shù)m，對主副簧接觸點受力情況下的第m片主簧在拋物線段與副簧接觸點處的變形系數(shù)Gx-BCp進行計算，即(5)非端部接觸式少片端部加強型變截面主副簧的副簧剛度KAT設(shè)計：根據(jù)主副簧的復(fù)合剛度設(shè)計要求值KMAT，主簧片數(shù)m，各片主簧的根部平直段的厚度h2M，步驟(1)中計算所得到的Gx-Ei，步驟(2)中計算得到的Gx-BC，步驟(3)中計算得到的Gx-Epm，及步驟(4)中計算得到的Gx-BCp，對非端部接觸...