彈簧設計中所需注意的問題及發(fā)展

當今社會，我們使用的彈簧負荷與變形的計算公式一般是依據(jù)材料的力學所分析出來的，隨著時代和設計應力的進步，像以前很多的經(jīng)驗都已經(jīng)不再適用了。所以，我們一定要使用精密的解析技術，再加上生產(chǎn)過程中積累的實際經(jīng)驗，現(xiàn)在應用比較廣泛的方法也就是有限元法。

近些年來，彈簧的有限元法開始逐漸進入了適用階段，呈現(xiàn)了很多有用的價值數(shù)據(jù)。對于兩個相同構造的彈簧，在相同情況的作用力下，有效圈少的或螺旋角大的風吹草動應力彈簧的應力，兩種方法得出的結果差別比較大。這是由于隨著螺旋角的增大，加之載荷偏心，使彈簧外徑或橫向變形較大，因而應力也較大。用現(xiàn)行的設計計算方法不能確切地反映，而有限元規(guī)律以較為確切地反映出來。

此外，在彈簧的設計過程中還引進了優(yōu)化設計。彈簧的結構較為簡單，功用單純，影響結構和性能的參變量省，所以設計者很早就運用解析法、圖解法或圖解分析法尋求最優(yōu)設計方案，取得了一定效果。隨著計算技術的展開，應用計算機中止非線性規(guī)劃的優(yōu)化設計，取得了效果。

現(xiàn)在隨著彈簧應用技術的發(fā)展，同時也給研發(fā)者們帶來了許多的新問題。比如說材料、強壓和噴丸處置對疲倦性能和松弛性能的影響等等，這些都是在設計的時候很難確定的；而且都是要靠實驗數(shù)據(jù)來確定的?！　?/p>

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，即抗松弛性能要在規(guī)定的范圍內(nèi)，否則由于彈簧的不同變形，將發(fā)生車身重心偏移。同時，要考慮環(huán)境腐蝕對其疲勞壽命的影響。隨著車輛保養(yǎng)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系。



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