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介紹彈簧的性能與設計

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介紹彈簧的性能與設計

發布日期:2015-04-29 00:00 來源:http://www.goinsidetogreetthelight.com 點擊:

彈簧的基本性能是在載荷作用下產生變形,在彈簧生產設計中,卸載時釋放能量恢複原形, 加載變形過程遵循一定的規律。


  近年來,彈簧的有限元設計方法已進入了實用化階段,出現了不少有實用價值的報告,如螺旋角對彈簧應力的影響;用有限元法計算的應力和疲勞壽命的關係等。所示為用現行設計方法計算和有限元法解析應力的比較。對相同結構的彈簧,在相同載荷作用下,從圖中可以看出,有效圈少的或螺旋角大的高應力彈簧的應力,兩種方法得出的結果差別比較大。這是因為隨著螺旋角的增大,加大載荷偏心,使彈簧外徑或橫向變形較大,因而應力比較大。用現行的設計計算方法不能確切地反映,而有限元法則能較為確切地反應出來。


  彈簧設計在利用可靠性技術方麵取得了一定的進展,但要進一步完善,需要數據的開發和積累。隨著計算機技術的發展,在國內外編製出各種版本的彈簧設計程序,為五金彈簧技術人員提供了開發創新的便利條件。應用設計程序完成了設計難度較大的弧形離合器彈簧和鼓形懸架彈簧的開發等。隨著彈簧應用技術的開發,也給設計者提出了很多需要注意和解決的新問題。如材料、強壓和噴丸處理對疲勞性能和鬆弛性能的影響,設計時難以確切計算,要靠實驗數據來定。又如按現行設計公式求出的圈數,製成的彈簧剛度均比設計剛度值小,需要減小有效圈數,方可達到設計要求,江蘇鎖具。當前大批量生產產品的設計趨勢,以最大工作切應力和疲勞壽命要求為例。


  五金彈簧的設計應力提高後,螺旋角加大,會使彈簧的疲勞源由簧圈的內側轉移到外側。為此,必須采用彈簧精密的解析技術,當前應用較廣的方法是有限元法。車輛懸架彈簧的特征是除足夠的疲勞壽命外,其永久變形要小,即抗鬆弛性能要在規定的範圍內,否則由於彈簧的不同變形,將發生車身重心偏移。同時,要考慮環境腐蝕對其疲勞壽命的影響。隨著車輛保養期的增大,對永久變形和疲勞壽命都提出了更嚴格的要求,為此必須采用高精度的設計方法。有限元法可以詳細預測彈簧應力疲勞壽命和永久變形的影響,能準確反映材料對彈簧疲勞壽命和永久變形的關係。


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