彈簧設(shè)計
目前,廣泛應(ying)用的彈簧應力(lì)和變形的計算(suan)公式是根🔴據材(cai)料力學推導出(chu)來的,若無一定(dìng)的實際經驗,很(hen)難設計和制造(zào)出高精度的彈(dan)簧。随着設計應(ying)力的提高💃🏻,以往(wǎng)的很多經🛀驗适(shì)用。例如,彈簧的(de)設計應㊙️力提高(gao)後,螺旋角加大(dà),會使彈簧的疲(pí)勞源由簧圈的(de)内側轉移到外(wai)側。為此,必須采(cai)用精密的解析(xi)技🐅術,當前應用(yong)較廣的方法是(shì)有限元法(FEM)。
車輛(liang)懸架彈簧的特(tè)征是除足夠的(de)疲勞壽命外,其(qí)變形要‼️小,即抗(kang)松弛性能要在(zài)規定的範圍内(nèi),否則将發生車(che)身重心偏移。同(tóng)時,要考慮環境(jing)腐蝕對其疲勞(lao)壽命的影響。随(suí)着車輛保養期(qi)的💁增大,對變形(xíng)和疲勞壽命都(dou)提出🔱了更嚴格(gé)的要求,為此必(bi)須采用高精度(dù)的設計方法。有(you)限元法可以詳(xiáng)細預測彈簧應(ying)力對疲👄勞🛀🏻壽命(ming)和變形的💔影響(xiang),能準确反映材(cái)料對彈簧疲勞(lao)壽命和變形的(de)關系。
近年來,彈(dàn)簧的有限元法(fǎ)設計方法進入(ru)實用化階段,出(chu)✍️現了不少有實(shi)用價值的報告(gào),如螺旋角對彈(dan)簧應💃力的影響(xiang);用有限元👣法計(jì)算的應力和疲(pi)勞壽命的關系(xi)等。
另外,在彈簧(huáng)的設計過程中(zhōng)還引進了優化(hua)設計。彈🔞簧的結(jie)構較為簡單,功(gōng)能單純,影響結(jié)構和性能的參(can)變量省,所以設(she)計者很早就運(yùn)用解析法、圖解(jie)法🔆或圖解分析(xi)法尋求最優設(shè)計🔞方案,取得了(le)一定成效。随着(zhe)計算技術的發(fa)展,利用🐇計算機(ji)進行非線性💃規(guī)劃的優化設計(jì),取得了成效。
可(kě)靠性設計是為(wéi)了保證所設計(ji)的産品的可靠(kào)性而采用的一(yī)系列分析與設(shè)計技術,它的任(ren)務是在預測和(he)預防産品可能(neng)發生故障的基(ji)礎上,使所設計(jì)的産品達到規(gui)定的可靠性目(mù)标值🌐。是傳統設(she)計方法的一種(zhǒng)補充和完善。彈(dan)簧設計在利用(yong)可靠性技術方(fāng)面取得了一定(ding)的進展,但要進(jìn)一步完善,需要(yào)數據的開發和(hé)積累。
随着彈簧(huang)應用技術的開(kāi)發,也給設計者(zhe)提出了很多需(xū)♉要注🈲意和解決(jue)的新問題。如材(cai)料、強壓和噴丸(wán)處理對疲勞性(xìng)🏃♀️能和松弛性能(neng)的影響,設計時(shi)難以确切計算(suan);要靠實驗數據(ju)來定🤟;又如按現(xian)行設計公式求(qiu)出的圈數,制成(cheng)的彈簧剛度均(jun)比設計剛度值(zhí)小,需要減少有(yǒu)效圈數,方可達(da)到設計🌈要求。