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解析精密五金弹簧的设计作用

发布时间:2019-08-26 15:22:07

解析精密五金弹簧的设计作用,近年来,精密五金弹簧的有限元设计方法已进入了实用化阶段,出现了不少有实用价值的报告,如螺旋角对弹簧应力的影响;用有限元法计算的应力和疲劳寿命的关系等。所示为用现行设计方法计算和有限元法解析应力的比较。对相同结构的弹簧,在相同载荷作用下,有效圈少的或螺旋角大的高应力弹簧的应力,两种方法得出的结果差别比较大。这是因为随着螺旋角的增大,加大载荷偏心,使精密五金弹簧外径或横向变形较大,因而应力比较大。用现行的设计计算方法不能确切地反映,而有限元法则能较为确切地反应出来。
    五金弹簧的设计应力提高后,螺旋角加大,会使弹簧的疲劳源由簧圈的内侧转移到外侧。为此,必须采用弹簧精密的解析技术,当前应用较广的方法是有限元法。车辆悬架弹簧的特征是除足够的疲劳寿命外,其永久变形要小,即抗松弛性能要在规定的范围内,否则由于弹簧的不同变形,将发生车身重心偏移。同时,要考虑环境腐蚀对其疲劳寿命的影响。随着车辆保养期的增大,对永久变形和疲劳寿命都提出了更严格的要求,为此必须采用高精度的设计方法。有限元法可以详细预测弹簧应力疲劳寿命和永久变形的影响,能准确反映材料对弹簧疲劳寿命和永久变形的关系。

    五金弹簧有限元分析方法,在弹簧技术水平较高的国家虽已进入实用化,我国虽有这方面的技术开发,但尚未形成实用模型。另外,在弹簧的设计进程中还引进了优化设计。弹簧的结构较为简单,功能单纯,影响结构和性能的参变量少,所以设计者很早就运用解析法、图解法或图解分析法寻求优设计方案,并取得了一定成效。随着计算技术的发展,利用计算机进行非线性规划的优化设计取得了成效可靠性设计是为了保证所设计的产品的可靠性而采用的一系列分析与设计技术,它的功能是在预测和预防产品可能发生故障的基础上,使所设计的产品达到规定的可靠性目标值,是传统设计方法的一种补充和完善。
 五金弹簧设计在利用可靠性技术方面取得了一定的进展,但要进一步完善,需要数据的开发和积累。