1、根據(jù)發(fā)條彈簧圖樣所給的幾何參數(shù)校驗力三角形中負(fù)荷——變形之間的關(guān)系是否對應(yīng)。
(1)按下列公式計算發(fā)條彈簧理論剛度:
(Ⅰ)
式中
P,——發(fā)條彈簧的理論剛度N/mm
G——發(fā)條彈簧材料的切變模量N/mm2
d——發(fā)條彈簧材料的直徑mm
D——發(fā)條彈簧中徑mm
N——發(fā)條彈簧圈數(shù)。
(2)按下列公式計算發(fā)條彈簧圖示剛度
(Ⅱ)
式中:
Pi,——發(fā)條彈簧的圖示剛度N/mm
P0、P1、P2——發(fā)條彈簧的工作負(fù)荷N/mm2
H0、H1、H2——發(fā)條彈簧負(fù)荷為P0、P1、P2時相應(yīng)
高度mm
對發(fā)條彈簧P,=Pi,,如果P,≠Pi,,其剛度設(shè)計有差錯。對發(fā)條彈簧P,=P2-P1/H2-H1,如果
1
P,>P2-P1/H2-H1,其剛度應(yīng)考慮初拉力的影響;若P,
2、根據(jù)大工作負(fù)荷校驗其時的內(nèi)應(yīng)力。
大工作負(fù)荷Pi時應(yīng)力計算公式為:
(Ⅲ)
式中:
Ti---大工作負(fù)荷作用時的應(yīng)力N/mm2
K——曲度系數(shù),K=4C-1/4C-4+(0。615/C),C=D/d。
Pi——發(fā)條彈簧的工作負(fù)荷N,
D——發(fā)條彈簧中徑mm
d——材料直徑mm
如果Ti≦0。3σb(對I類發(fā)條彈簧)、Ti≦0。4σb(對II類發(fā)條彈簧)、Ti≦0。5σb(對III類
發(fā)條彈簧),設(shè)計是合理的。
3、為保證發(fā)條彈簧有足夠可靠的使用壽命還要進行強度校驗。
(1)受靜負(fù)荷作用或受交變負(fù)荷作用在1×103以下的發(fā)條彈簧,應(yīng)進行靜強度驗算。這類發(fā)條彈簧
的靜強度系數(shù)n應(yīng)滿足如下公式:
(Ⅳ)
式中:
n——系數(shù)
Ts——發(fā)條彈簧材料的扭轉(zhuǎn)N/mm2,對油淬火鋼絲,取0.55σb;對鉛浴冷拔鋼絲,取0.5σb。
Ti——受大工作負(fù)荷產(chǎn)生的應(yīng)力N
(n)——許用系數(shù),(n)取1.3~1.7或取1。8~2。 (根據(jù)設(shè)計精度定)。
(2)受交變負(fù)荷作用次數(shù)在1×106以上的重要發(fā)條彈簧,要進行疲勞強度驗算,其計算公式
為:
(Ⅴ)
式中:
n—疲勞強度系數(shù)
T0----發(fā)條彈簧材料的脈動疲勞限 N/mm2
Tmin----發(fā)條彈簧受小負(fù)荷產(chǎn)生的應(yīng)力 N/mm2
Tmax--- 發(fā)條彈簧受大負(fù)荷產(chǎn)生的應(yīng)力 N/mm2
(n)---- 許用系數(shù),其T0選取按:負(fù)荷作用次數(shù)104/0。45σb;105/0。35 σb ;、106/0.33σb;107/0.30σb。為保證受交變負(fù)荷作用的重要發(fā)條彈簧的疲勞壽命,好采用古德曼疲勞圖進行效核