技術(shù)特征：

1.基于偏頻仿真的一級漸變剛度板簧接觸載荷的調(diào)整設(shè)計法，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懸架；根據(jù)主簧和副簧的結(jié)構(gòu)參數(shù)、彈性模量、主簧夾緊剛度，主副簧復(fù)合夾緊剛度，主簧和副簧的初始切線弧高，空載載荷和額定載荷及偏頻設(shè)計要求值，在接觸載荷仿真計算和懸架偏頻特性仿真驗算的基礎(chǔ)上，對一級漸變剛度板簧接觸載荷進行調(diào)整設(shè)計，具體調(diào)整設(shè)計步驟如下：

(1)一級漸變剛度板簧的開始接觸載荷P_k的仿真計算：

A步驟：末片主簧下表面初始曲率半徑R_M0b的確定

根據(jù)主簧片數(shù)n，各片主簧的厚度h_i，i＝1,2,…,n；首片主簧的一半夾緊長度L₁，主簧初始切線弧高H_gM0，確定末片主簧下表面初始曲率半徑R_M0b，即

$R_{M0b}=\frac{L_1^2+H_{gM0}^2}{2H_{gM0}}+\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{h}_i;$

B步驟：首片副簧上表面初始曲率半徑R_A0的確定

根據(jù)首片副簧的一半夾緊長度L_A1，副簧初始切線弧高H_gA0，確定首片副簧上表面初始曲率半徑R_A0a，即

$R_{A0a}=\frac{L_{A1}^2+H_{gA0}^2}{2H_{gA0}};$

C步驟：開始接觸載荷P_k的仿真計算

根據(jù)一級漸變剛度板簧的寬度b，彈性模量E；主簧片數(shù)n，各片主簧的厚度h_i，i＝1,2,…,n，首片主簧的一半夾緊跨長度L₁；A步驟中所確定的R_M0b，B步驟中所確定的R_A0a，對開始接觸載荷P_k進行仿真計算，即

$P_k=\frac{{\mathrm{Ebh}}_{Me}^3(R_{A0a}-R_{M0b})}{6L_1{R}_{M0b}{R}_{A0a}};$

式中，h_Me為主簧根部重疊部分的等效厚度，

(2)一級漸變剛度板簧的完全接觸載荷P_w的仿真計算：

a步驟：完全接觸時的主簧切線弧高表達式H_gMw的建立

根據(jù)主簧初始切線弧高H_gM0，主簧夾緊剛度K_M，主副簧復(fù)合夾緊剛度K_MA，步驟(1)中仿真計算得到的P_k，以完全接觸載荷P_w為參變量，建立完全接觸時的主簧切線弧高表達式H_gMw，即

$H_{gMw}=H_{gM0}-\frac{P_k}{K_M}-\frac{1}{A}ln\frac{{\mathrm{AP}}_w+B}{{\mathrm{AP}}_K+B};$

式中，A、B和C為所定義的漸變撓度計算的中間參數(shù)，B＝-CP_k，

b步驟：完全接觸時的末片主簧下表面曲率半徑R_Mwb表達式的建立：

根據(jù)主簧片數(shù)n，各片主簧的厚度h_i，i＝1,2,…,n；首片主簧的一半夾緊長度L₁，a步驟中所建立的H_gMw，以完全接觸載荷P_w為參變量，建立完全接觸時的末片主簧下表面曲率半徑表達式R_Mwb，即

$R_{Mwb}=\frac{L_1^2+H_{gMw}^2}{2H_{gMw}}+\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{h}_i,$

c步驟：完全接觸載荷P_w的仿真計算

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，步驟(1)中所得到的R_M0b、h_Me和P_k，及b步驟中所建立的R_Mwb，以完全接觸載荷P_w為參變量，建立一級漸變剛度板簧的完全接觸載荷仿真計算數(shù)學模型，即

$6(P_w-P_k)R_{M0b}{R}_{Mwb}{L}_1={\mathrm{Ebh}}_{Me}^3(R_{Mwb}-R_{M0b});$

求解上述數(shù)學模型，便可得到非等偏頻一級漸變板簧的完全接觸載荷P_w；

(3)一級漸變剛度板簧懸架的偏頻特性的仿真計算：

根據(jù)主簧夾緊剛度K_M，主副簧夾緊復(fù)合剛度K_MA，空載載荷P₀，額定載荷P_N，步驟(1)的C步驟中仿真計算得到的P_k，步驟(2)中仿真計算得到的P_w，對一級漸變剛度板簧懸架系統(tǒng)在不同載荷下的偏頻特性進行仿真計算，即

$f_0=\left\{\begin{array}{cc}\frac{1}{2\mathrm{\π}}\sqrt{\frac{{\mathrm{gK}}_M}{P}},& P_0\≤P\<P_k\\ \frac{1}{2\mathrm{\π}}\sqrt{\frac{g\[\frac{P}{P_k}{K}_M+\frac{P-P_k}{P_w-P_k}(K_{MA}-\frac{P_w}{P_k}{K}_M)\]}{P}},& P_k\≤P\≤P_w\\ \frac{1}{2\mathrm{\π}}\sqrt{\frac{{\mathrm{gK}}_{MA}}{P}}& P_w\<P\≤P_N\end{array}\right.;$

式中，g為重力加速度，g＝9.8m/s²；

(4)基于偏頻仿真的一級漸變剛度板簧接觸載荷的調(diào)整設(shè)計：

根據(jù)仿真計算得到的板簧在原接觸載荷下的偏頻特性f₀隨載荷P變化的特性，主簧夾緊剛度K_M，主副簧復(fù)合夾緊剛度K_MA，以開始接觸載荷和完全接觸載荷下的偏頻設(shè)計要求值f_0kI和f_0wI為目標，對一級漸變剛度板簧的開始接觸載荷P_k和完全接觸載荷P_w進行調(diào)整設(shè)計，即

$P_k=\frac{{\mathrm{gK}}_M}{4{\mathrm{\π}}^2{f}_{0kI}^2};$

$P_w=\frac{{\mathrm{gK}}_{MA}}{4{\mathrm{\π}}^2{f}_{0wI}^2}.$