Answer
Класична лінійна швидкість пружини ($k$) багатовиткової хвильової пружини Crest-to-Crest визначається модифікованим рівнянням пружини хвилі Тимошенка:
$$k = \frac{E \cdot b \cdot t^3 \cdot N_w^4}{P_m^3 \cdot N} \times K_g$$
Де:
- $E$ — модуль пружності Юнга ($Н/мм^2$)
- $b$ - радіальна товщина стінки ($мм$)
- $t$ - товщина матеріалу ($mm$)
- $N_w$ - кількість активних хвиль за хід
- $P_m$ – середній діаметр пружини ($mm$), обчислений як $(D_{out} + D_{in}) / 2$
- $N$ - кількість активних ходів
- $K_g$ - поправочний коефіцієнт, заснований на збільшенні діаметра під час прогину
Обмеження лінійного рівняння:
1. Тертя та гістерезис: Контакт між вершинами хвилі під час осьового відхилення створює тертя, що призводить до гістерезису та збільшення ефективної сили пружини під час навантаження чи розвантаження.
2. Межі прогину: Формула є строго лінійною лише приблизно до 80% від загального доступного відхилення. За межами 80% хвилі починають опускатися або утворювати контактну лінію, експоненціально збільшуючи жорсткість пружини.
3. Прокладки: Якщо прокладки (плоскі кінці) призначені для рівномірного розподілу навантаження, їх внесок необхідно враховувати, оскільки вони збільшують структурну жорсткість і зменшують загальні ефективні активні витки.
