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電腦數(shù)控彈簧機(jī)憑著它高效的性能與特點(diǎn),近年來的彈簧生產(chǎn)設(shè)備市場一直被其獨(dú)占半壁江山,為了在這塊大蛋糕里搶得一份,整個珠三角的彈簧機(jī)械制造廠商百花爭艷,無論從軟件還是硬件都下足了功夫.
(參考圖)
彈簧的有限元設(shè)計(jì)方法已進(jìn)入了實(shí)用化階段，出現(xiàn)了不少有實(shí)用價(jià)值的報(bào)告，如螺旋角對彈簧應(yīng)力的影響;用有限元法計(jì)算的應(yīng)力和疲勞壽命的關(guān)系等。所示為用現(xiàn)行設(shè)計(jì)方法計(jì)算和有限元法解析應(yīng)力的比較 。對相同結(jié)構(gòu)的彈簧，在相同載荷作用下，從圖中可以看出，有效圈少的或螺旋角大的高應(yīng)力彈簧的應(yīng)力，兩種方法得出的結(jié)果差別比較大。這是因?yàn)殡S著螺旋角的增大，加大載荷偏心，使彈簧外徑或橫向變形較大，因而應(yīng) 力比較大。用現(xiàn)行的設(shè)計(jì)計(jì)算方法不能確切地反映，而有限元法則能較為確切地反應(yīng)出來。
若無一定的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，很難設(shè)計(jì)和制造出高精度的彈簧，隨著設(shè)計(jì)應(yīng)力的提高，以往的很多經(jīng)驗(yàn)不再適用，車輛懸架彈簧的特征是除足夠的 疲勞壽命外，其永久變形要小，即抗松弛性能要在規(guī)定的范圍內(nèi)，否則由于彈簧的不同變形，將發(fā)生車身重心偏移。同時，要考慮環(huán)境腐蝕對其疲勞壽命的影響。隨著車輛保養(yǎng)期的增大，對永久變形和疲勞壽命都提出了更嚴(yán) 格的要求，數(shù)控彈簧機(jī)為此必須采用高精度的設(shè)計(jì)方法，有限元法可以詳細(xì)預(yù)測彈簧應(yīng)力疲勞壽命和永久變形的影響，能準(zhǔn)確反映材料對彈簧疲勞壽命和永久變形的關(guān)系。例如，彈簧的設(shè)計(jì)應(yīng)力提高后，螺旋角加大，會使彈 簧的疲勞源由簧圈的內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)移到外側(cè)，為此，必須采用彈簧精密的解析技術(shù)，當(dāng)前應(yīng)用較廣的方法是有限元法(FEM)。 此外數(shù)控彈簧機(jī)在彈簧的設(shè)計(jì)進(jìn)程中還引進(jìn)了優(yōu)化設(shè)計(jì)。
彈簧的結(jié)構(gòu)較為簡單，功能單純，影響結(jié)構(gòu)和性能的參變量少，所以設(shè)計(jì)者很早就運(yùn)用解析法、圖解法或圖解分析法尋求最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，并取得了一定成效。隨著計(jì) 算技術(shù)的發(fā)展，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行非線性規(guī)劃的優(yōu)化設(shè)計(jì)取得了成效。
(參考圖)
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在國內(nèi)外編制出各種版本的彈簧設(shè)計(jì)程序，為彈簧技術(shù)人員**了開發(fā)創(chuàng)新的便利條件，應(yīng)用設(shè)計(jì)程序完成了設(shè)計(jì)難度較大的弧形 離合器彈簧和鼓形懸架彈簧的開發(fā)等。可靠性設(shè)計(jì)是為了保證所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的可靠性而采用的一系列分析與設(shè)計(jì)技術(shù)，它的功能是在預(yù)測和預(yù)防產(chǎn)品可能發(fā)生故障的基礎(chǔ)上，使所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品達(dá)到規(guī)定的可靠性目標(biāo)值，是傳統(tǒng) 設(shè)計(jì)方法的一種補(bǔ)充和完善，彈簧設(shè)計(jì)在利用可靠性技術(shù)方面取得了一定的進(jìn)展，但要進(jìn)一步完善，需要數(shù)據(jù)的開發(fā)和積累。
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