Advanced Compression Spring Analysis for Android APK

기술

축 방향 코일 스프링의 스프링 비율

압축 또는 인장 스프링의 역학은 단 하나의 코일에 대한 힘과 응력의 공식화에서 해석할 수 있습니다.

프로그램에 표시된 것처럼 링 코일의 경우 양쪽 끝에 동일한 크기의 반대 힘이 가해집니다. 힘이 가해진 후 이 두 끝은 상대 거리 e를 이동합니다. 부하는 코일 축에 평행하게 작용합니다. 이 하중은 코일 와이어에서 발생하는 비틀림 비틀림을 통해 스프링에 의해 저항됩니다. 코일 와이어 총 비틀림 토크는 다음과 같습니다.

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

한 루프 비틀림의 ta=토크 * (한 루프 길이)/(G 전단 계수 * J 비틀림 관성)

여기서 T=토크=F * R=힘 * 반경=F * D/2

F=코일 스프링 축력

L=한 루프의 길이=* D

D=코일 직경

J=* d ^ 4 /32

d=와이어 직경

그러므로

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

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

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

축 방향을 따라 하나의 루프 신장=e=R *=D * /2=8 * F * D^3/(G * d^4)

하나의 루프에 대한 스프링 비율=k=F/e=(G * d^4)/(8 * D^3)

n 루프의 경우 총 연신율=E=e * n

따라서 전체 스프링에 대한 스프링 비율은 F/E=(G * d^4)/(8 * n * D^3)입니다.

스프링 인덱스

스프링 지수는 (D/d)의 비율이며, 여기서 D는 평균 코일 직경이고 d는 와이어 직경입니다. 일반적으로 스프링은 제조 타당성을 위해 5~10 사이의 스프링 지수로 설계된다.

스프링 끝 조건

압축 스프링은 안정성을 달성하기 위해 많은 끝 조건을 가질 수 있습니다.

닫힌 끝: 스프링 와이어 끝이 다음 루프와 접촉합니다.

폐쇄 및 접지 끝

일반 끝 접지

일반 끝

코일 수

접지된 경우 압축 스프링 끝 코일은 저항 부하에서 효과가 없는 것으로 간주됩니다.

비활성 코일의 끝 유형 번호

폐쇄 및 접지 2

폐쇄 및 비접지 2

열기 0

개방 및 접지 1

테이퍼 압연(단조 및 열간 코일) 1.5

하중-처짐 관계

하중 및 스프링 높이 정의는 오른쪽 그림에 나와 있습니다.

H0: 이론상 자유 높이

H1: 로드 단계 1에서의 높이

H2: 하중 단계 2에서의 높이

HS: 코일이 서로 완전히 접촉할 때 솔리드 높이

최소 작업 높이: H1 - 0.85(H0 - HS)

스프링 코일의 모양이 완벽하지 않기 때문에 이론적으로 계산된 스프링 높이는 실제 높이보다 작습니다.

응력 및 허용 응력

압축 스프링의 비틀림 응력은 다음과 같습니다.

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

여기서 K=( c + 0.2 )/ ( c -1)

C= D/d=스프링 지수

압축 스프링 허용 응력은 재료 유형 및 제조 공정에 따라 다릅니다. 궁극적으로 응력 평가는 수정된 굿맨 다이어그램을 사용한 점검 스프링 수명 주기의 일부입니다.