彈簧的設計到底依據(jù)什么推導出來的？

一、彈簧的設計到底依據(jù)什么推導出來的？

（1）彈簧的設計到底依據(jù)什么推導出來的？目前來說，彈簧設計主要是采用了廣泛應用的彈簧應力（應力不是力，而是一種壓強）以及變形計算公式是從材料力學中推導出來的，沒有一定的實踐經(jīng)驗，高精度彈簧的設計和制造是很困難的，隨著設計應力的增加，以往的許多經(jīng)驗不再適用，例如：當彈簧的設計應力增大時，螺旋角增大，使彈簧的疲勞源由內(nèi)側向外側轉移，因此有必要采用精密分析技術，目前廣泛使用的方法是有限元法。

（2）汽車懸架彈簧的特點是除了具有足夠的疲勞壽命外，其永久變形應較小，即抗松弛性能應在規(guī)定的范圍內(nèi)，否則車身重心會發(fā)生偏移。同時，還應考慮環(huán)境腐蝕對其疲勞壽命的影響。隨著車輛維修周期的延長，對車輛的永久變形和疲勞壽命提出了更高的要求。因此，必須采用高精度的設計方法。有限元法能較詳細地預測彈簧應力對疲勞壽命和永久變形的影響，能準確地反映材料與彈簧疲勞壽命和永久變形的關系。

（3）近年來，彈簧的有限元設計方法已進入實用階段，有關螺旋角對彈簧應力的影響、有限元計算應力與疲勞壽命的關系等方面的實用報道較多設計過程。該彈簧結構簡單，功能簡單，節(jié)省了影響結構和性能的參數(shù)。為此，設計人員采用解析法、圖解法或圖解分析法，及早尋求最優(yōu)設計方案，并取得了一定的效果。隨著計算技術的發(fā)展，利用計算機進行非線性規(guī)劃的優(yōu)化設計取得了良好的效果。

（4）可靠性設計是為保證設計產(chǎn)品的可靠性而采用的一系列分析設計技術。其任務是在預測和預防產(chǎn)品可能失效的基礎上，使設計產(chǎn)品達到規(guī)定的可靠性目標值。它是對傳統(tǒng)設計方法的補充和改進。彈簧設計在可靠性技術的應用方面取得了一定的進展，但進一步的改進需要數(shù)據(jù)的開發(fā)和積累。

（5）隨著彈簧應用技術的發(fā)展，許多新的問題需要設計者關注和解決。例如，材料、強壓和噴丸處理對疲勞和松弛性能的影響在設計中很難準確計算；依賴于試驗數(shù)據(jù)；根據(jù)現(xiàn)行設計公式計算的圈數(shù)，彈簧剛度值小于設計剛度值，因此，為了滿足設計要求，需要減少有效匝數(shù)。