Answer
Den klassiska linjära fjäderhastigheten ($k$) för en flervarvs Crest-to-Crest-vågfjäder ges av den modifierade Timoshenko-vågfjäderekvationen:
$$k = \frac{E \cdot b \cdot t^3 \cdot N_w^4}{P_m^3 \cdot N} \times K_g$$
Var:
- $E$ är Youngs elasticitetsmodul ($N/mm^2$)
- $b$ är den radiella väggtjockleken ($mm$)
- $t$ är materialtjockleken ($mm$)
- $N_w$ är antalet aktiva vågor per varv
- $P_m$ är medelfjäderdiametern ($mm$), beräknad som $(D_{ut} + D_{in}) / 2$
- $N$ är antalet aktiva varv
- $K_g$ är en korrektionsfaktor baserad på diameterns expansion under avböjning
Begränsningar för linjär ekvation:
1. Friktion och hysteres: Kontakt mellan vågtopparna under axiell avböjning genererar friktion, vilket resulterar i hysteres och en ökning av effektiv fjäderhastighet under belastning kontra lossning.
2. Avböjningsgränser: Formeln är strikt linjär endast upp till cirka 80 % av dess totala tillgängliga avböjning. Över 80 % börjar vågorna bottna eller bilda linjekontakt, vilket exponentiellt ökar fjäderstyvheten.
3. Shim Ends: Om shimsändar (platta ändar) specificeras för att fördela lasten jämnt, måste deras bidrag beaktas eftersom de ökar strukturell styvhet och minskar totala effektiva aktiva varv.
