Advanced Compression Spring Analysis for Android APK

Beskrivelse

Fjederhastighed for aksialt belastede spiralfjedre

Mekanikken ved kompressions- eller forlængelsesfjeder kan fortolkes ud fra formuleringen af ​​kræfter og spændinger af kun en spole.

For en ringspole som vist i programmet påføres to modsatte kræfter af samme størrelse i hver ende. Efter at kraften er påført, bevæger disse to ender sig en relativ afstand e. Belastningen virker parallelt med spolens aksiale. Denne belastning modstås af fjederen gennem en vridende torsion udviklet i spoletråden. Spoletrådens samlede vridningsmoment er:

= T * L/(G J)=(F * R) * L/(GJ)

Theta af en løkke vridning=Moment * (En løkke længde)/(G shear modulus * J torsionsinerti)

Hvor T=Moment=F * R=Kraft * Radius=F * D/2

F=Spiralfjeder aksial kraft

L=Længde af en sløjfe=* D

D=Spolediameter

J=* d ^ 4/32

d=tråddiameter

Derfor

= (F * D/2)* ( * D )/ (G * * d ^ 4 /32)

= F * D^2 */( G * * d^4/16)

= 16 * F * D^2/(G * d^4)

En sløjfeforlængelse langs aksial retning=e=R *=D * /2=8 * F * D^3/(G * d^4)

Spring Rate for én sløjfe=k=F/e=(G * d^4)/(8 * D^3)

For n sløjfer er total forlængelse=E=e * n

Så fjederhastigheden for hele fjederen er F/E=(G * d^4)/(8 * n * D^3)

Forårsindeks

Fjederindekset er forholdet mellem (D/d), hvor D er den gennemsnitlige spolediameter og d er tråddiameteren. Generelt er fjederen designet med fjederindekset mellem 5 og 10 for at kunne fremstilles.

Forårssluttilstand

Kompressionsfjeder kan have mange endebetingelser for at opnå stabilitet.

Lukkede ender: fjedertrådsenden kontakter den næste sløjfe.

Lukket og slebet ender

Almindelige ender slebet

Almindelige ender

Antal spoler

Kompressionsfjeder endespole, hvis jordet anses for ineffektiv i modstandsbelastning.

Sluttype Antal inaktive spoler

Lukket og jordet 2

Lukket og ujordet 2

Åben 0

Åben og jord 1

Konisk valset (smedet og varmrullet) 1.5

Belastnings-afbøjningsforhold

Belastnings- og fjederhøjdedefinitionen er illustreret i figuren til højre.

H0: Teoretisk frihøjde

H1: Højde ved belastningstrin 1

H2: Højde ved belastningstrin 2

HS: Solid højde, når spolerne er i fuld kontakt med hinanden

Minimum arbejdshøjde: H1 - 0,85(H0 - HS)

Da fjederspiralerne ikke vil være perfekt formet, er den teoretisk beregnede fjederhøjde mindre end den faktiske højde.

Spændinger og tilladte belastninger

Torsionsspændingen i trykfjederen er:

= (8 F D K )/( d ^3)

Hvor K=( c + 0,2 )/ ( c -1)

C= D/d=fjederindeks

Tilladte trykfjederspændinger afhænger af materialetypen og fremstillingsprocessen. I sidste ende er spændingsevalueringen en del af kontrol af fjederens levetid ved hjælp af det modificerede Goodman-diagram.