Answer
Klassinen lineaarinen jousinopeus ($k$) monikierrokselle harjasta harjaan -aaltojouselle saadaan modifioidulla Timošenko-aaltojousen yhtälöllä:
$$k = \frac{E \cdot b \cdot t^3 \cdot N_w^4}{P_m^3 \cdot N} \ kertaa K_g$$
Jossa:
- $E$ on Youngin elastisuusmoduuli ($N/mm^2$)
- $b$ on radiaalinen seinämän paksuus ($mm$)
- $t$ on materiaalin paksuus ($mm$)
- $N_w$ on aktiivisten aaltojen määrä kierrosta kohti
- $P_m$ on keskimääräinen jousen halkaisija ($mm$), laskettuna $(D_{out} + D_{in}) / 2$
- $N$ on aktiivisten kierrosten määrä
- $K_g$ on korjauskerroin, joka perustuu halkaisijan laajenemiseen taipuman aikana
Lineaarisen yhtälön rajoitukset:
1. Kitka ja hystereesi: Kosketus aallonharjojen välillä aksiaalisen taipuman aikana synnyttää kitkaa, mikä johtaa hystereesiin ja tehollisen jousinopeuden kasvuun kuormituksen ja purkamisen aikana.
2. Taipumarajat: Kaava on tiukasti lineaarinen vain noin 80 %:iin sen käytettävissä olevasta kokonaispoikkeamasta. Yli 80 % aallot alkavat laskeutua pohjaan tai muodostaa viivakosketuksen, mikä lisää eksponentiaalisesti jousen jäykkyyttä.
3. Välilevyn päät: If shim ends (flat ends) are specified to distribute load evenly, their contribution must be accounted for as they increase structural rigidity and decrease total effective active turns.
