关键词: 弹簧,压缩弹簧,压缩弹簧厂家
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压缩弹簧的特性线和刚度

发布时间:2021/01/12 点击量:

  压缩弹簧的特性线大致有三种类型:

  ①直线型;②渐增型;③渐减型。

  有些弹簧的特性线可以是以上两种或环形弹簧的特性线,加载时为直线型,而卸载时则为渐增型。采用组合弹簧也可以得到组合的特性线,所示为两个不同高度的并列组合螺旋弹簧的特性线。加载开始只有弹簧承受载荷,所以特性线只是受载荷那个弹簧的特性线。当受载弹簧在载荷作用下变形到部分程度,另个弹簧也开始承受载荷,这时特性线开始转变为两个弹簧受载的特性线,因而其斜率发生了变化。

  载荷增量dF(或dT)与变形增量df(或d4)之比,即产生单位变形所需的载荷,称为弹簧的刚度,对于压缩弹簧的刚度为:压缩弹簧的刚度=载荷增量/变形增量。

  特性线为渐增型的弹簧,刚度随着载荷的增加而增大;而渐减型的弹黄,刚度随着载荷的增加而减小。至于直线型的弹簧,刚度则不随载荷变化而变化,即:


  弹簧的刚度=载荷增量/变形增量=弹簧载荷/弹簧变形量=常数

  因此,对于具有直线型特性线的弹簧,其刚度也称为弹簧常数。单位力度使弹簧所产生的变形,即刚度的倒数称为弹簧的柔度。

  压缩弹簧的特性线对于设计和选择弹簧的类型起指导性的作用。空气弹簧带有高度控制阀,则其特性线为S形,这是车辆悬架装置的理想状态。因为这种曲线的中间区段的刚度比较低,而在压缩行程的末了区段刚度逐渐增加。这样,可以确保车辆在正常运行时很柔软,而在通过坎坷的路面,空气弹簧被大幅度压缩时,逐渐变硬,从而能限制车体的振幅。环形压缩弹簧的特性线,表明在加载与卸载过程中弹簧消耗了部分摩擦功,或者说吸收了部分能量。因此,具有这类特性线的弹簧,适用于减振和缓冲。

  设计弹簧时,可用分析的方法计算出它们的特性线。但即使是仔细的计算,其结果和实际的数值总有部分程度的差异,这是由于制成的弹簧不可避免地存在着部分的工艺误差,以及材料组织非均匀性所造成的。所以,在设计弹簧时,如需要保持特性线的要求,必须经过试验,反复修改有关尺寸,然后达到所需要的特性线。

  在设计非线性特性线弹簧时,有的要考虑静变形。静变形系指过特性线上任意点a,作切线与横坐标轴相交,其切点与a点在横坐标轴上投影的距离即变形量fs称为切点a对应载荷Fs的静变形。

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