目前,廣(guang)泛應用的彈簧應(ying)力和變形的計算(suan)公式是根💋據材料(liào)力學推導出來的(de),若無一定的實際(ji)經驗,很難設計和(hé)制造出高精度的(de)彈簧。随着設計應(ying)力的提高,以往的(de)很多經⛹🏻♀️驗适用。例(lì)如,彈簧的設計應(yīng)力提高後,螺旋角(jiao)加🏒大,會使彈簧的(de)疲勞❤️源由簧圈㊙️的(de)内側轉移到外側(cè)。為此,必須采用精(jing)密的解析技術,當(dāng)前應用較廣的方(fāng)法是有限元法(FEM)。
車(chē)輛懸架彈簧的特(tè)征是除足夠的疲(pí)勞壽命外,其變形(xíng)要小,即抗松弛性(xìng)能要在規定的範(fan)圍内,否則将發生(sheng)車身重心偏❓移。同(tóng)時,要考慮環境腐(fu)蝕對其疲勞壽命(ming)的影響。随着車輛(liang)保養期的增大,對(dui)變形和疲勞壽命(ming)都提出了更嚴格(gé)的要求,為🏃🏻此必須(xu)采用高精度的設(shè)計方法。有限元法(fǎ)可以詳細預測彈(dan)簧應力對疲勞🔞壽(shou)命和變形的㊙️影響(xiang),能準确反映材料(liào)對彈簧疲勞壽命(ming)和變形的關系。
近(jin)年來,彈簧的有限(xian)元法設計方法進(jin)入實用化階段,出(chu)現了不少有實用(yòng)價值的報告,如螺(luo)旋角對彈簧應力(li)的🙇♀️影響;用有限元(yuán)法計算的應力和(hé)疲勞壽♋命的關😍系(xì)等。
另外,在彈簧的(de)設計過程中還引(yin)進了優化設計。彈(dàn)簧的結構較為簡(jiǎn)單,功能單純,影響(xiang)結構和性能的參(cān)變量省🌈,所以🥵設計(ji)✍️者很早就運用解(jie)析法、圖解法或圖(tú)解分析法🏃♀️尋求最(zuì)優設計方案,取🐅得(dé)了一定成效。随着(zhe)計算技術的發展(zhǎn),利用計算機進行(hang)非線性👌規劃的優(you)化設計,取得了成(cheng)效。
可靠性設計是(shì)為了保證所設計(ji)的産品的可靠性(xìng)🏒而采用的一系列(lie)分析與設計技術(shu),它的任務是在預(yu)測和預防産品可(kě)能發生故障的基(ji)礎上,使所設計的(de)産品達到💘規定的(de)可靠性目标值。是(shì)傳統設計方法的(de)一🚶種補充和完善(shan)。彈簧🧑🏽🤝🧑🏻設計在利用(yong)可靠性技術方面(mian)取得了一定的🏒進(jìn)展,但要進一步完(wán)善,需要數據的開(kāi)🔞發和積累。
随着彈(dan)簧應用技術的開(kai)發,也給設計者提(tí)出了很多需要🎯注(zhu)意和解決的新問(wen)題。如材料、強壓和(he)噴丸處理對疲勞(láo)性能和松弛性能(neng)的影響,設計時難(nan)以确切計算;要靠(kao)實驗數據來定♻️;又(you)如按現行設計公(gōng)式求出的圈數,制(zhì)成的彈簧剛度均(jun1)比設計剛度值🍓小(xiǎo),需要減少有效圈(quan)數,方可達到設計(jì)要求。