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编制:校对:审核:螺旋弹簧只能承受垂直载荷,在此载荷作用下钢丝产生扭转应力。螺旋弹簧的主要尺寸是平均直径D,钢丝直径d和工作圈数n。在设计汽车悬架螺旋弹簧时,先根据平顺性的要求确定悬架的偏频(悬架的刚度),再利用公式①计算一侧悬架的刚度C(虚拟弹簧的刚度):C=(2π∙n)其中ms是单边簧载质量Fz=对于麦弗逊悬架有:Fs=C弹簧在轴向力Fsτc=8∙Fs其中,τc是工作应力;D是簧圈平均直径;d是弹簧钢丝直径;CC'=D/d;KK'=4∙弹簧的刚度CsCs=F其中fcs是弹簧的静挠度;选好旋绕比C'之后,可以从式⑤计算出K',则由d=8∙Fs∙D=C'·其中需用扭转应力[τ从式⑥可以得到:Fs=最大弹簧力FsmaxFsmax=G∙d∙(从式⑥可得:n=G∙d8∙C弹簧的总圈数一般比工作圈数n多~2圈。弹簧受最大压力Fsmax时,相邻圈之间的间隙应该保持在~将⑧带入④中得:τc同理,动载荷下的扭转应力为τ螺旋弹簧的最大应力τmτ在逆向设计中,弹簧的载荷和高度是已知的,需要选用相应的材料,以及合适的弹簧钢丝,可以通过式⑦计算出弹簧的钢丝直径,根据企业标准要求,弹簧要求在极限行程内,以的频率运动,在40万次之内不允许断裂,如果安全系数选的过小,以下,那么基本上是无法保证试验通过的。此外弹簧的疲劳寿命还受到表面硬度的影响,如果弹簧的表面硬度过高,即二次喷丸的工艺控制不够好,会导致弹簧的表面微裂纹随着运动而越来越多,最终导致弹簧断裂。另外,弹簧材料也会影响弹簧的疲劳寿命,如果弹簧钢丝内部杂质过多,带状组织过于严重,就会严重影响弹簧的疲劳寿命,这弹簧设计时也要充分考虑的。对于螺旋弹簧不仅要对个参数进行设计计算,更要对弹簧的耐久性能充分考虑,因为弹簧在使用过程中如果因为耐久性能差造成断裂,那就是致命的
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