Как рассчитывается теоретическая жесткость пружины для многооборотной пружины типа «гребень-гребень» волнистая пружина с прокладками на концах и какие факторы влияют на нелинейность кривой зависимости нагрузки от прогиба?

Теоретическая жесткость пружины $k$ для многовитковой пружины типа «гребень-гребень» волнистая пружина определяется по формуле $P/f = (E b t^3 n^4) / (D_m^3 N Z)$, где $E$ — модуль упругости, $b$ — радиальная ширина, $t$ — толщина материала, $n$ — количество волн на виток, $D_m$ — средний диаметр, $N$ — число поворотов. Включение регулировочных концов вводит поправочный коэффициент к активному числу витков. Нелинейность обычно возникает, когда пружина приближается к своей твердой высоте, обычно около $80\%$ от общего доступного хода. Это вызвано эффектом «дна», когда пики волн начинают сглаживаться относительно контактных поверхностей, эффективно уменьшая активную длину балки и экспоненциально увеличивая жесткость пружины. В высокоточных приложениях проектировщики должны учитывать расширение радиальной стенки $b$ во время сжатия, используя $D_{outer-max} = D_{outer} + (0,015 \cdot f \cdot n^2 / D_m)$, чтобы предотвратить заедание в корпусе.