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一個彈簧的設計,究竟是基于什么?

  • 作者:小益
  • 發布時間:2020-09-16 15:20:43
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究竟是什么作為彈簧設計的基礎呢?

一個彈簧的設計,究竟是基于什麼?

A.彈簧的設計究竟是基于什么原理得出的?在彈簧設計中,彈簧應力(應力不是力,而是壓強)和變形計算公式都是由材料力學推導而來,缺乏一定的實際經驗,高精度彈簧的設計制造比較困難,隨著設計應力的增加,以前的許多經驗已不再適用,如:當彈簧的設計應力增大時,螺旋角增大,使彈簧的疲勞源由內向外轉移,因此必須采用精密分析技術,目前常用的方法是有限元方法。汽車懸架彈簧除具有足夠的疲勞壽命外,還應具有較小的永久變形,即抗松弛性能應在一定范圍內,否則車身重心會發生偏移。此外,還要考慮環境腐蝕對材料疲勞壽命的影響。汽車維修周期的延長,對汽車的永久變形和疲勞壽命的要求也越來越高。這就需要高精度的設計方法。利用有限元方法可以較詳細地預測彈簧應力對疲勞壽命和永久變形的影響,可以準確地反映彈簧與材料之間的關系。

近幾年,彈簧的有限元設計方法進入了實際應用階段,有關螺旋角對彈簧應力的影響,有限元計算應力與疲勞壽命的關系,有許多實際應用的報告。本發明結構和功能簡單,節省了影響結構和性能的參數。因此,設計者應采用解析、圖解或圖解分析等方法,及早尋找最佳設計方案,以達到一定的效果。伴隨著計算技術的發展,用計算機進行非線性規劃優化設計,取得了很好的效果。(4)可靠性設計是用于確保設計產品可靠度的一系列分析設計技術。它的任務是在預測和防止產品失效的基礎上,使設計產品達到規定的可靠性指標。這補充和改進了傳統的設計方法。在可靠性技術的應用中,彈簧設計取得了一定的進展,但還有待于進一步的完善。隨著彈簧應用技術的不斷發展,出現了許多新的問題,需要設計人員加以解決。如在設計中,材料、強壓和噴丸處理對疲勞和松弛性能的影響難以精確計算;取決于試驗數據;按現行設計公式計算出的圈數,彈簧剛度比設計剛度小,因此需要減少有效匝數以滿足設計要求。

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