目前(qián),廣泛應用的(de)彈簧應力和(hé)變形的計算(suan)公式是根據(ju)材料力學推(tui)導出來的。若(ruò)無一定的實(shi)際經驗,很難(nan)🏃🏻♂️設計和制造(zào)出高精度的(de)彈簧,随着設(she)計應力🐪的提(ti)高,以往的很(hen)多經驗不再(zài)适用。例如,彈(dan)簧的設計應(yīng)力提高後,螺(luo)旋角加大,會(hui)使彈簧的疲(pi)勞源由簧圈(quan)的内側轉移(yi)到外側。為此(cǐ),必須采用彈(dan)簧精密的解(jie)析技術,當前(qián)應用較廣的(de)方法是有限(xian)元法(FEM)。
車輛懸(xuan)架彈簧的特(te)征是除足夠(gou)的疲勞壽命(ming)外,其永久變(biàn)形要小,即抗(kàng)松弛性能要(yao)在規定的範(fàn)圍内,否則由(you)于彈簧的不(bu)同變形,将發(fā)生車身重心(xin)偏移。同時,要(yao)考慮環⛱️境腐(fu)蝕對其疲勞(lao)壽命的影響(xiang)。随着車輛保(bao)養期的增大(dà),對永久變形(xíng)和疲勞壽命(ming)都提出了更(geng)嚴格的要求(qiú),為此必須采(cǎi)用高🔴精度的(de)設計☔方法。有(you)限元法可以(yǐ)詳細預測彈(dàn)簧應力疲勞(lao)壽命和永久(jiǔ)變形的影響(xiang),能準确反映(ying)材料對彈簧(huáng)疲勞🈲壽命和(hé)永久變形的(de)關系。
近年來(lái),彈簧的有限(xiàn)元設計方法(fa)已進入了實(shi)用化階段,出(chū)現✂️了不少有(yǒu)實用價值的(de)報告,如螺旋(xuan)角對彈簧應(yīng)力的影響;用(yòng)有限🈲元法計(ji)算的應力和(he)疲勞壽命的(de)關系等。
随着(zhe)計算機技術(shù)的發展,在國(guo)内外編制出(chū)各種版本的(de)✍️彈簧設計程(cheng)序,為彈簧技(ji)術人員提供(gong)了開發🈲創新(xin)的便利條🔞件(jiàn)。應用設計程(cheng)序完成了設(shè)計難度較大(da)的弧形離合(he)器彈❤️簧和鼓(gu)形懸架彈簧(huáng)的開發等。
随(sui)着彈簧應用(yong)技術的開發(fā),也給設計者(zhě)提出了很多(duō)需❤️要注意和(hé)解決的新問(wen)題。如材料、強(qiang)壓和噴丸處(chù)理對疲勞性(xing)能和松弛性(xing)能的影響,設(she)計時難以确(que)切計🌍算,要靠(kao)實驗數據來(lái)定🈚。又如按現(xiàn)行設計公式(shi)求出的圈數(shù),制成的彈簧(huáng)剛度均比設(she)🐆計剛度值🥰小(xiao),需要減小有(yǒu)效圈數,方💘可(ke)達到設計要(yào)求。