板簧卷耳间距检测方法与装置与流程

本公开涉及汽车领域，尤其涉及汽车悬架领域，具体地，涉及一种板簧卷耳间距检测方法与装置。

背景技术：

在汽车悬架领域中，板簧悬架的应用极为广泛。由于板簧属于变形零件，要计算板簧的准确位置，就要计算不同的板簧总成弧高下，板簧总成的卷耳之间的间距。

现在普遍应用的检测板簧卷耳间距的方法是通过二维设计软件下对应的原始计算公式检测，公式如下：

$S_0=l-\frac{8(f-r)(f+2r)}{3l}---\left(1\right)$

这种检测方法的准确度比较差。

技术实现要素：

本公开的目的是提供一种板簧卷耳间距检测方法与装置，该方法和装置能够更加精确地检测板簧卷耳之间的间距。

为了实现上述目的，本公开提供一种板簧卷耳间距检测方法，该方法包括：获取板簧总成的卷耳半径r、板簧总成的两个卷耳与板簧总成的弧面的切点之间的弧长l和板簧总成的弧高f；基于所述卷耳半径r、所述弧长l、所述弧高f和所述板簧总成的预设曲率半径初始值来迭代地计算所述板簧总成的弧面的曲率半径R；以及基于所述曲率半径R、所述卷耳半径r和所述弧长l计算所述板簧总成的卷耳中心间距S₀。

可选地，所述曲率半径R通过以下公式来计算：

$R=\frac{R(1-cos(\frac{l}{2R}\left)\right)+rcos\left(\frac{l}{2R}\right)-f}{1-\cos \left(\frac{l}{2R}\right)-R\sin \left(\frac{l}{2R}\right)\frac{l}{2R^2}+r\sin \left(\frac{l}{2R}\right)\frac{l}{2R^2}}$

可选地，所述卷耳中心间距S₀通过以下公式来计算：

$S_0=2(R-r)sin\left(\frac{l}{2R}\right)$

可选地，所述卷耳半径r通过钢尺测量来获取，所述弧长l通过弧长测量仪来获取，所述弧高f通过弧高测量仪来获取。

根据本发公开的另一方面，还提供一种板簧卷耳间距检测装置，该装置包括：获取模块，被配置为获取板簧总成的卷耳半径r、板簧总成的两个卷耳与板簧总成的弧面的切点之间的弧长l和板簧总成的弧高f；曲率半径计算模块，被配置为根据所述板簧总成的预设曲率半径初始值与所述获取模块获取的所述卷耳半径r、所述弧长l和所述弧高f和来迭代地计算所述板簧总成的弧面的曲率半径R；卷耳中心间距计算模块，被配置为根据所述曲率半径计算模块计算得到的所述曲率半径R与所述获取模块获取的所述卷耳半径r和所述弧长l来计算所述板簧总成的卷耳中心间距S₀。

可选地，所述曲率半径计算模块通过以下公式来计算所述曲率半径R：

$R=\frac{R(1-cos(\frac{l}{2R}\left)\right)+rcos\left(\frac{l}{2R}\right)-f}{1-\cos \left(\frac{l}{2R}\right)-R\sin \left(\frac{l}{2R}\right)\frac{l}{2R^2}+r\sin \left(\frac{l}{2R}\right)\frac{l}{2R^2}}$

可选地，所述卷耳中心间距计算模块通过以下公式来计算所述卷耳中心间距S₀：

$S_0=2(R-r)sin\left(\frac{l}{2R}\right)$

可选地，所述获取模块包括钢尺、弧长测量仪和弧高测量仪，其中，所述钢尺用于获取所述卷耳半径r，所述弧长测量仪用于获取所述弧长l，所述弧高测量仪用于获取所述弧高f。

通过上述技术方案，由于本公开是首先获取板簧总成的卷耳半径r、板簧总成的两个卷耳与板簧总成的弧面的切点之间的弧长l和板簧总成的弧高f，然后基于卷耳半径r、弧长l、弧高f和预设曲率半径初始值计算所述板簧总成的弧面的曲率半径R，最后利用卷耳半径r、弧长l和迭代计算得到的曲率半径R值来计算所述卷耳中心间距S₀，这样通过先计算得到精确的曲率半径R再基于精确的曲率半径R计算卷耳中心间距，使得最终检测结果的准确性得到很大的提高。相比于目前采用公式(1)得到的结果，本公开的检测结果更加符合目前通常使用的三维设计软件需要的精准度，能够与三维设计软件实现输出一致，达到数据共享的目的。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据本公开一种实施方式提供的板簧卷耳间距检测方法的流程图；

图2是根据本公开一种实施方式提供的板簧卷耳间距检测装置的示意框图；

图3是根据本公开一种实施方式提供的板簧卷耳间距检测装置中的获取模块的示意框图。

附图标记说明

10获取模块 101钢尺

102弧长测量仪 103弧高测量仪

20曲率半径计算模块 30卷耳中心间距计算模块

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

图1为根据本公开一种实施方式提供的板簧卷耳间距检测方法的流程图。如图1所示，本公开提供一种板簧卷耳间距检测方法，该方法可以包括以下步骤：

在步骤S1中，获取板簧总成的卷耳半径r，板簧总成的两个卷耳与板簧总成的弧面的切点之间的弧长l和板簧总成的弧高f；

在步骤S2中，基于所述卷耳半径r、所述弧长l、所述弧高f和所述板簧总成的预设曲率半径初始值来迭代地计算所述板簧总成的弧面的曲率半径R；以及

在步骤S3中，基于所述曲率半径R、所述卷耳半径r和所述弧长l计算所述板簧总成的卷耳中心间距S₀。

由于本公开是首先获取板簧总成的卷耳半径r、板簧总成的两个卷耳与板簧总成的弧面的切点之间的弧长l和板簧总成的弧高f，然后基于卷耳半径r、弧长l、弧高f和预设曲率半径初始值计算所述板簧总成的弧面的曲率半径R，最后利用卷耳半径r、弧长l和迭代计算得到的曲率半径R值来计算所述卷耳中心间距S₀，这样通过先计算得到精确的曲率半径R再基于精确的曲率半径R计算卷耳中心间距，使得最终检测结果的准确性得到很大的提高。相比于目前采用公式(1)得到的结果，本公开的检测结果更加符合目前通常使用的三维设计软件需要的精准度，能够与三维设计软件实现输出一致，达到数据共享的目的。

其中，曲率半径R可以通过以下公式来计算：

$R=\frac{R(1-cos(\frac{l}{2R}\left)\right)+rcos\left(\frac{l}{2R}\right)-f}{1-\cos \left(\frac{l}{2R}\right)-R\sin \left(\frac{l}{2R}\right)\frac{l}{2R^2}+r\sin \left(\frac{l}{2R}\right)\frac{l}{2R^2}}---\left(2\right)$

公式(2)为迭代公式，计算步骤如下：

第一步，公式右边代入所述卷耳半径r、所述弧长l、所述弧高f和所述板簧总成的预设曲率半径初始值，计算出公式左边的R值；

第二步，将第一步中求得的所述公式左边的R值替代所述预设曲率半径初始值代入迭代公式右边中以重新计算；

第三步，重复第二步的操作，当得到的公式左边的值不再发生变化时，这个不再变化的值就是最终求得的曲率半径R。通常，迭代10余次即可得到最终的曲率半径R。

通过采用公式(2)来迭代地计算曲率半径R，能够得到精确的曲率半径R。

可选地，卷耳中心间距S₀可以通过以下公式来计算：

$S_0=2(R-r)sin\left(\frac{l}{2R}\right)---\left(3\right)$

以上公式(3)中，公式右边的R为通过公式(2)求得的曲率半径R，再将所述卷耳半径r和所述弧长l代入公式中，即可求得卷耳中心间距S₀。

例如，假设所获取的卷耳半径r是18，弧长l是1000，弧高f是80，按照现有的原始计算公式(1)检测出来的卷耳中心间距S₀为980.821；如果采用本公开提出的板簧卷耳间距检测方法，通过公式(2)能计算得到所述板簧总成的弧面的曲率半径R为1987.352，然后通过公式(3)能最终检测得到的卷耳中心间距S₀为980.522。将此结果与三维设计软件输出的结果作对比，发现采用本公开提出的检测方法得到的卷耳中心间距S₀与三维设计软件输出的完全一致。

可选地，在根据本公开一种实施方式的板簧卷耳间距的检测方法中，卷耳半径r通过钢尺测量来获得，所述弧长l通过弧长测量仪来获取，所述弧高f通过弧高测量仪来获取。

图2为根据本公开一种实施方式提供的板簧卷耳间距检测装置的示意框图。如图2所示，本公开提供一种板簧卷耳间距检测装置，该装置包括：获取模块10，被配置为获取板簧总成的卷耳半径r、板簧总成的两个卷耳与板簧总成的弧面的切点之间的弧长l和板簧总成的弧高f；曲率半径计算模块20，被配置为根据所述板簧总成的预设曲率半径初始值与所述获取模块10获取的所述卷耳半径r、所述弧长l和所述弧高f来迭代地计算所述板簧总成的弧面的曲率半径R；卷耳中心间距计算模块30，被配置为根据所述曲率半径计算模块20计算得到的所述曲率半径R与所述获取模块10获取的所述卷耳半径r和所述弧长l来计算所述板簧总成的卷耳中心间距S₀。

根据上述的技术方案，本装置通过获取模块10来获取板簧总成的卷耳半径r，板簧总成的两个卷耳与板簧总成的弧面的切点之间的弧长l和板簧总成的弧高f；然后通过曲率半径计算模块20计算所述板簧总成的弧面的曲率半径R；最后通过卷耳中心间距计算模块30来计算板簧卷耳中心间距，这样提高了检测结果的准确度，能够得到更加准确的板簧卷耳中心间距。

其中，曲率半径计算模块20可以通过上面的公式(2)来计算曲率半径R。

卷耳中心间距计算模块30可以通过上面的公式(3)来计算卷耳中心间距S₀。

具体计算步骤已经在上述的方法中给出，此处就不再赘述。

另外，曲率半径计算模块20和卷耳中心间距计算模块30可由具备计算能力的单片机、现场可编程门阵列(FPGA)等来实现。

可选地，在根据本公开一种实施方式的板簧卷耳间距的检测装置中，获取模块10可以包括钢尺101、弧长测量仪102和弧高测量仪103，如图3所示。其中，所述钢尺101用于获取卷耳半径r，所述弧长测量仪102用于获取所述弧长l，所述弧高测量仪103用于获取所述弧高f。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。