在設計彈簧成型過程中,有些彈簧的參數關系必須得搞清楚和得到解決,這樣才能為下一步的彈簧機械成型和測試奠定基礎。下面是小編在日常工作中累積的一些彈簧成型設計時遇到的常見問題及問題解答的方法。
首先,彈簧成型設計時應搞清楚什么是彈簧的特性曲線?彈簧的特性曲線與彈簧的剛度有什么特定的關系?以及定剛度彈簧和變剛度彈簧的特性曲線有什么不同?彈簧的特性曲線是指彈簧所承載的載荷與其自身形變的關系曲線,其中采集繪制出的彈簧特性曲線的斜率值反映了彈簧的剛度。彈簧在某種程度的可劃分為定剛度彈簧和變剛度彈簧,其中定剛度彈簧的特性曲線為直線,而變剛度彈簧的特性曲線為曲線,兩者之間有著截然不同的區別。
其次,彈簧成型設計時彈簧強度計算以及明了為什么要進行彈簧的剛度計算?在彈簧成型設計過程中彈簧強度計算主要是為了保證彈簧在特定環境工作時避免出現諸如塑性變形和疲勞破壞等,而彈簧剛度計算主要是為了保證彈簧在工作中應具有的特定要求的形變彈性。
第三,實驗驗證某種彈簧在特定工作中形變變化。例如已知某一圓柱螺旋壓縮(拉伸)彈簧所承載的載荷作用力為F,通過實驗分析只增大彈簧鋼絲直徑d,彈簧有效圈數n或彈簧中徑D等參數,驗證此彈簧形變是增大還是減小?通過設定實驗,彈簧在外在載荷作用力F作用下,通過只增大彈簧鋼絲成型直徑d時,形變力減小;只增大彈簧成型有效圈數n時,形變力增大;當只增大彈簧中徑D時,形變力增大。
第四,通過設計實驗,驗證彈簧的強度與彈簧的有效圈數的關系。例如,現有材料、彈簧鋼絲直徑、彈簧中徑和端尾部結構相同而彈簧的有效圈數不等的兩個圓柱螺旋拉伸彈簧,通過設計實驗,試分析兩個彈簧的強度和彈簧剛度大小有何不同。通過設計實驗,我們得出在上述兩種彈簧只有有效圈數不等的情況下,彈簧具有的強度與彈簧的有效圈數n無關,而彈簧自身的剛度與彈簧有效圈數n成反比關系。