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一个弹簧的设计,究竟是基于什么?

  • 作者:小益
  • 发布时间:2020-09-16 15:20:43
  • 点击:
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究竟是什么作为弹簧设计的基础呢?

一个弹簧的设计,究竟是基于什麽?

A.弹簧的设计究竟是基于什么原理得出的?在弹簧设计中,弹簧应力(应力不是力,而是压强)和变形计算公式都是由材料力学推导而来,缺乏一定的实际经验,高精度弹簧的设计制造比较困难,随着设计应力的增加,以前的许多经验已不再适用,如:当弹簧的设计应力增大时,螺旋角增大,使弹簧的疲劳源由内向外转移,因此必须采用精密分析技术,目前常用的方法是有限元方法。汽车悬架弹簧除具有足够的疲劳寿命外,还应具有较小的永久变形,即抗松弛性能应在一定范围内,否则车身重心会发生偏移。此外,还要考虑环境腐蚀对材料疲劳寿命的影响。汽车维修周期的延长,对汽车的永久变形和疲劳寿命的要求也越来越高。这就需要高精度的设计方法。利用有限元方法可以较详细地预测弹簧应力对疲劳寿命和永久变形的影响,可以准确地反映弹簧与材料之间的关系。

近几年,弹簧的有限元设计方法进入了实际应用阶段,有关螺旋角对弹簧应力的影响,有限元计算应力与疲劳寿命的关系,有许多实际应用的报告。本发明结构和功能简单,节省了影响结构和性能的参数。因此,设计者应采用解析、图解或图解分析等方法,及早寻找最佳设计方案,以达到一定的效果。伴随着计算技术的发展,用计算机进行非线性规划优化设计,取得了很好的效果。(4)可靠性设计是用于确保设计产品可靠度的一系列分析设计技术。它的任务是在预测和防止产品失效的基础上,使设计产品达到规定的可靠性指标。这补充和改进了传统的设计方法。在可靠性技术的应用中,弹簧设计取得了一定的进展,但还有待于进一步的完善。随着弹簧应用技术的不断发展,出现了许多新的问题,需要设计人员加以解决。如在设计中,材料、强压和喷丸处理对疲劳和松弛性能的影响难以精确计算;取决于试验数据;按现行设计公式计算出的圈数,弹簧刚度比设计刚度小,因此需要减少有效匝数以满足设计要求。

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