实施方案
[0019] 下面结合附图具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于此。
[0020] 图1、2所示为一种刚度动态可调的拖挂式房车球头连接装置的一种实施方式，包括连接球1、球头连接装置壳体2、压块3、弹簧导轨4、第一弹簧5、第二弹簧6、第三弹簧7与调节螺母8。连接球1安装在前车上，连接球1球头部分与球头连接装置壳体2卡接，用于传递前车牵引力；球头连接装置壳体2是球头连接装置的主体结构，用于接受前车的牵引力，球头连接装置壳体2前端与连接球1相连，尾端通过螺纹与调节螺母8相连；球头连接装置壳体2安装在房车上；压块3安装在球头连接装置壳体2内，压块3一侧与连接球1的球头部分接触，且该侧为内凹的曲面，与连接球1球头部分的弧度相配合，另一侧与弹簧导轨4和第一弹簧5相连，用于夹紧连接球1；弹簧导轨4一端固定焊接在压块3上，另一端活动地套装在调节螺母8中，用于限制第一弹簧5的自由度，弹簧导轨4套装在第一弹簧5外围，使得第一弹簧5沿着弹簧导轨4的轴向压缩或伸长；第一弹簧5一端固定焊接在压块3上，另一端与调节螺母8接触，用于提供夹紧连接球1的主要夹紧力；如图2，弹簧导轨4横向两侧开有圆孔，用于穿过第二弹簧6与第三弹簧7，保证第二弹簧6与第三弹簧7可在圆孔中自由拉伸、弯折；第一弹簧5中间部分和第二弹簧6、第三弹簧7相连；第二弹簧6一端固定焊接在第一弹簧5一侧上，另一端穿过弹簧导轨4上的圆孔固定焊接在球头连接装置壳体2上，用于在第一弹簧5压缩时改变装置的刚度；第三弹簧7一端固定焊接在第一弹簧5另一侧上，另一端穿过弹簧导轨4上的圆孔固定焊接在球头连接装置壳体2上，用于在第一弹簧5压缩时改变装置的刚度；第一弹簧5、第二弹簧6、第三弹簧7的轴线共面；图2中，第一弹簧5分为两段，弹簧刚度相等，均为k1，第二弹簧6与第三弹簧7分置在第一弹簧5两侧，第二弹簧6与第三弹簧7的轴线在同一条直线上为初始平衡位置，同时第二弹簧6与第三弹簧7刚度相等，均为k2；调节螺母8的整体分为螺纹端与套筒，螺纹端螺纹连接在球头连接装置壳体2尾端螺纹处，套筒外侧套装在球头连接装置壳体2内，套筒内侧装配有弹簧导轨4，第一弹簧5的自由端与调节螺母8接触，压在调节螺母8内端面上；旋转调节螺母8，实现压缩第一弹簧5，同时拉伸第二弹簧6与第三弹簧7，进行变刚度调节。
[0021] 图3所示为本发明一种刚度动态可调的拖挂式房车球头连接装置的等效刚度K的调节过程：
[0022] 情况一：第二弹簧6与第三弹簧7在同一条直线上为初始平衡位置，此时装置等效弹簧的等效刚度K1为：
[0023] K1＝k1 (1)
[0024] 情况二：旋紧调节螺母8，调节螺母8内端面挤压第一弹簧5，产生总位移Δx，第二弹簧6与第三弹簧7将第一弹簧5分隔成两段，长度分别为l1和l2，由于第一弹簧5压缩产生位移，第二弹簧6、第三弹簧7与第一弹簧5的轴线形成夹角α，设第二弹簧6与第三弹簧7的原长为a，则此时第一弹簧5、第二弹簧6与第三弹簧7可等效于一个弹簧，该等效弹簧的等效刚度为K2。
[0025] 其中第一弹簧5其中一段l1的位移为：
[0026]
[0027] 第一弹簧5另一段l2的位移为：
[0028]
[0029] 夹角α为：
[0030]
[0031] 第一弹簧5受力的大小为：
[0032] F1＝k1Δx (5)
[0033] 第二弹簧6与第三弹簧7的位移量Δx’为：
[0034]
[0035] 第二弹簧6与第三弹簧7受力的大小为：
[0036]
[0037] 等效弹簧的等效刚度K2为：
[0038]
[0039] 将公式(4)、(5)、(7)化简后等效弹簧的等效刚度K2为：
[0040]
[0041] 当α变化时，该装置的等效刚度K2发生改变，实现刚度动态可调。
[0042] 情况三：制动过程中，连接球1推动压块3压缩第一弹簧5，第二弹簧6、第三弹簧7与第一弹簧5的轴线形成夹角α，同理该等效弹簧的等效刚度K3为：
[0043]
[0044] 具体工作状态为：
[0045] 状态一：释放连接球状态，向外旋松调节螺母8，不再压缩第一弹簧5，此时第一弹簧5可延其轴线自由移动，连接球1易于脱离，便于连接装置拆解分离；
[0046] 状态二：预紧状态，向内旋紧调节螺母8，压缩第一弹簧5夹紧连接球1，同时带动第二弹簧6、第三弹簧7与第一弹簧5轴线形成夹角α，改变装置等效刚度；进一步，当后车质量较小时，调节螺母8向内旋紧，保证连接球1连接可靠；当后车质量较大时，向外旋松调节螺母8，减小等效刚度K；
[0047] 状态三：车辆紧急制动状态，由于后车惯性，对连接球1产生冲击，后车质量越大时，冲击越大，连接球1易损坏造成危险；连接球1对压块3有反作用力，当装置等效刚度K大时，冲击大，刚度小时冲击小，缓冲作用小；同时当连接球1推动压块3移动时，第一弹簧5受压，夹角α变大，等效刚度K变小，在有较大冲击产生后，装置的等效刚度K进一步减小，起到减震的作用；当超过初始平衡位置时，等效刚度K增大，防止连接球1脱离连接装置。
[0048] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0049] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
