一种在小变形情况下等节距锥形弹簧刚度的计算方法技术

技术编号:40935772 阅读:28 留言:0更新日期:2024-04-18 14:55
本发明专利技术涉及一种在小变形情况下等节距锥形弹簧刚度的计算方法,包括:计算等节距锥形弹簧丝的倾斜度;求出锥形弹簧的扭转变形能和弯曲变形能(包含倾斜度);计算外力对弹簧做的总功;由功能互等定理求出锥形弹簧扭转变形和弯曲变形对应的挠度系数;由两个挠度系数求出具体的锥形弹簧刚度表达式;利用有限元仿真验证刚度表达式的准确性。本发明专利技术为通过理论推导得到在小变形情况下的等节距锥形弹簧刚度表达式,为机械工程中的弹簧设计和应用提供重要参考。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械弹簧计算,具体的说,是一种在小变形情况下等节距锥形弹簧刚度的计算方法


技术介绍

1、弹簧在机械系统中是一种十分常用的机械零件,尤其锥形类的弹簧在车用发动机和悬架系统上应用广泛。锥形弹簧相较于圆柱弹簧,锥形弹簧具有更好的横向稳定性和弹性恢复力。在弹簧进行设计和加工时,弹簧的几何参数将直接决定弹簧的刚度,因此推导出一个合理的刚度表达式对机械工程中的弹簧应用具有重大意义。其中timoshenko给出了包含螺旋角α的等节距圆柱弹簧刚度表达式

2、

3、式(1)还考虑了扭转变形能和弯曲变形能对弹簧刚度的影响,适用于疏圈圆柱弹簧,密圈圆柱弹簧的刚度不考虑螺旋角的影响(即α=0),式(1)变为此时该式已经不包含弯曲变形能对弹簧刚度的影响。

4、同样仅考虑扭转变形能的情况下,wahl给出了锥形弹簧小变形的刚度表达式

5、

6、显然式(2)没有考虑螺旋角对弹簧刚度的影响,只适用于密圈锥形弹簧。实际锥形弹簧在荷载作用下,将产生扭转变形能、弯曲变形能、剪切变形能和轴向变形能,其中剪切变形能和轴向变形本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种在小变形情况下等节距锥形弹簧刚度的计算方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种在小变形情况下等节距锥形弹簧刚度的计算方法,其特征在于,步骤S1中所述根据给出的锥形弹簧几何参数关系,包括:

3.根据权利要求1所述的一种在小变形情况下等节距锥形弹簧刚度的计算方法,其特征在于,步骤S1中所述推导得到弹簧丝倾斜度κ,推导过程如下:

4.根据权利要求1所述的一种在小变形情况下等节距锥形弹簧刚度的计算方法,其特征在于,步骤S2中所求得的扭矩T和弯矩M分别表示为:

5.根据权利要求1所述的一种在小变形情况下等节距锥形弹簧刚度...

【技术特征摘要】

1.一种在小变形情况下等节距锥形弹簧刚度的计算方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种在小变形情况下等节距锥形弹簧刚度的计算方法,其特征在于,步骤s1中所述根据给出的锥形弹簧几何参数关系,包括:

3.根据权利要求1所述的一种在小变形情况下等节距锥形弹簧刚度的计算方法,其特征在于,步骤s1中所述推导得到弹簧丝倾斜度κ,推导过程如下:

4.根据权利要求1所述的一种在小变形情况下等节距锥形弹簧刚度的计算方法,其特征在于,步骤s2中所求得的扭矩t和弯矩m分别表示为:

5.根据权利要求1所述的一种在小变形情况下等节距锥形弹簧刚度的计算方法,其特征在于,步骤s...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄智封亚妹刘煌魏伟尧琛王淇
申请(专利权)人:江西赣东路桥建设集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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