彈簧設計的發展

2018-11-21 8:46:58

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　　目(mù)前，廣泛應用的彈簧(huáng)應力和變形的計算公式是根據材料力(lì)學推(tuī)導出來的。若無(wú)一定的實際經(jīng)驗，很難設計和制造出高精度的彈簧，随着設計應力的提高，以往的很多經驗不再适用。例如，彈簧的設計(jì)應力提高後，螺旋角加大，會使(shǐ)彈簧的疲勞源由簧圈的内側轉移到外側。為此，必須采用彈(dàn)簧精密的解析(xī)技術，當(dāng)前應用(yòng)較廣的方法是有限(xiàn)元法（FEM）。

　　車輛懸架彈簧的特征是除足夠的疲勞壽命(mìng)外，其永久變形要小(xiǎo)，即抗松弛性能要在規定的範圍内，否則由于彈簧的不同變形，将發生(shēng)車身重心偏移。同時，要考慮環境腐蝕對其疲勞壽命的影(yǐng)響(xiǎng)。随着車輛保養期的(de)增大，對永久變形和(hé)疲(pí)勞壽命都提出(chū)了更嚴格的要求，為此必須采用高精度的設計方法(fǎ)。有限(xiàn)元法可以詳細預(yù)測彈簧應力疲勞壽命(mìng)和永(yǒng)久變形的影響，能準(zhǔn)确反映(yìng)材料對彈簧疲勞壽命和永(yǒng)久變(biàn)形的關系。

　　近年來(lái)，彈簧的有限(xiàn)元設(shè)計方法已進入了實用化階段(duàn)，出現(xiàn)了不少有(yǒu)實用價值的報告，如(rú)螺旋角對彈簧(huáng)應力的影響；用(yòng)有限元(yuán)法計算的應力和疲勞(láo)壽命的關系等(děng)。

　　随着計算機技術的發展(zhǎn)，在國(guó)内外編制出各種版本的彈簧設計程序，為彈簧技術人員提供了開發創新的便利條件。應用(yòng)設計程(chéng)序完成了設計(jì)難度較大的弧形離合器彈簧和鼓形(xíng)懸架彈簧的開發等。

　　随着彈(dàn)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(rú)材料、強壓和噴丸處(chù)理對疲勞(láo)性能和松弛性能的影響，設計時難(nán)以确切計算，要靠實驗數據來(lái)定。又如按現行設計公式求出的圈數，制成的彈簧(huáng)剛度均比設計(jì)剛度值小，需要減小有效圈數，方可達到設計要求。

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