Knowledge Answer

Calculate the natural frequency of a wave spring to avoid resonance in a high-speed automotive valvetrain.

2026-06-16 FAQ

The natural frequency $f_n$ is critical to prevent valve float. It is given by $f_n = \frac{1}{2 \pi} \sqrt{\frac{K}{m}}$, where $K$ is the spring rate and $m$ is the effective mass. For a wave spring, $m \approx \frac{1}{3} m_{spring} + m_{valve}$. If the operating frequency approaches $f_n$, the spring will undergo uncontrolled oscillations, leading to...

Back to Q&A
Official Answer

Answer

Częstotliwość drgań własnych $f_n$ ma kluczowe znaczenie dla zapobiegania pływakowi zaworu. Wyraża się to wzorem $f_n = \frac{1}{2 \pi} \sqrt{\frac{K}{m}}$, gdzie $K$ to sztywność sprężyny, a $m$ to masa efektywna. Dla sprężyna falista, $m \około \frac{1}{3} m_{spring} + m_{valve}$. Jeżeli częstotliwość robocza zbliża się do $f_n$, sprężyna będzie podlegać niekontrolowanym oscylacjom, co prowadzi do uszkodzenia zmęczeniowego. Stosując materiał 17-7PH CH900, możemy zwiększyć $K$ dla danej masy w porównaniu ze standardowymi stalami węglowymi, przesuwając częstotliwość własną wyżej i poza zakres podstawowej harmonicznej silnika.

TOP