基于ANSYS的圆柱螺旋弹簧的强度与疲劳寿命分析
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行了有限元分析， 也满足 ３ ｚ 务件下工作 ４ Ｈ ０万次的疲劳寿命要求。
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关键词： 圆柱螺旋弹簧； 强度； 疲劳寿命
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中 图分 类号 ：Ｈ１ 文献标识 码 ： Ｔ ６ Ａ
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弹簧是汽车悬架 系统中的关键零部件 ，它不仅能储存和释 放能量 ， 而且能缓和冲击 、 消减振动等。 为减少车辆行驶过程中产
生 的有害振动 ， 获得 良好 的行驶平顺性 、 操纵稳定性和行驶安全 性， 各种车辆都必须设有衰减和缓和振动的弹簧悬挂装置Ｉ ｌ ｌ 。 圆柱压缩螺旋弹簧 由于结构简单 ，因此是车辆 中最 常用 的 弹簧之一， 其强度直接影响着车辆的运行性能和运行安全 ， 因此 簧疲强度以及其寿命成为研究的重点 。在弹簧的设计过程 中 ，
李红艳
（ 山东理工大学 交通与车辆工程 学院 ， 淄博 ２５ ９ ） ５ ０ １
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【 摘
要】 采用Ａ Ｓ Ｓ Ａ Ｄ 语言建立起螺旋弹簧的几何模型，对考虑弹簧座的螺旋弹簧强度进 ＮＹ 的 Ｐ Ｌ
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选 用 一般 的 钢材 。
２ 计算模型
３１刚度计算 ．
．１ ． 根据后螺旋弹簧的工作实际，其上端安装在车身 的弹簧座 ３１ 有 限元 解 弹簧工作时 ， 在上、 支承圈平面上承受轴 向载荷 ， 下 因此 ， 在 内， 下端安装在 固定于后桥壳体的弹簧座 内， 承受垂直力的作用 ，
机 械 设 计 与 制 造
９ ２ 文章编号 ：０ １ ３ ９ （０ ０ １～ ０ ２ ０ １０ — ９７ ２ １ ）０ ０ ９ — ２ Ｍａ ｈ ｎ ｒ Ｄｅ ｉｎ ｃ ｉｅｙ ｓｇ ＆ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｒ ｎ ｆ ｃｕ ｅ
第１ ０期 ２１ ０ ０年 ｌ ０月
基于 Ａ Ｓ Ｓ Ｎ Ｙ 的圆柱螺旋弹簧的强度与疲劳寿命分析 木
图 １圆柱螺旋弹簧的几何模型 图 ２圆柱螺旋弹簧的有限元模型
３ 静态分析
由于要求弹簧材料应具有高 的弹性极 限和疲劳极限 ，足够 弹簧钢材的特性也对弹簧 的强度及寿命至关重要目 。考虑到弹簧 的韧性和塑性 ， 良好的热处理性能 ， 这里选用 ６ Ｓ ＣＶ Ｔ钢 ， ０ｉ ｒＡ ２ 屈 的工作特点， 其失效形式主要是疲劳破坏， 因此 ， 本文对某型号的 服强度为 ２ ０ Ｍｐ ， ０ ０ ａ剪切和扭转许用应力都大于 ９ ０ ａ 弹簧座 ５Ｍｐ ， 圆柱螺旋弹簧 的强度和疲劳寿命进行有 限元分析。
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关键词： 圆柱螺旋弹簧； 强度； 疲劳寿命
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选 用 一般 的 钢材 。
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．１ ． 根据后螺旋弹簧的工作实际，其上端安装在车身 的弹簧座 ３１ 有 限元 解 弹簧工作时 ， 在上、 支承圈平面上承受轴 向载荷 ， 下 因此 ， 在 内， 下端安装在 固定于后桥壳体的弹簧座 内， 承受垂直力的作用 ，
机 械 设 计 与 制 造
９ ２ 文章编号 ：０ １ ３ ９ （０ ０ １～ ０ ２ ０ １０ — ９７ ２ １ ）０ ０ ９ — ２ Ｍａ ｈ ｎ ｒ Ｄｅ ｉｎ ｃ ｉｅｙ ｓｇ ＆ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｒ ｎ ｆ ｃｕ ｅ
第１ ０期 ２１ ０ ０年 ｌ ０月
基于 Ａ Ｓ Ｓ Ｎ Ｙ 的圆柱螺旋弹簧的强度与疲劳寿命分析 木
图 １圆柱螺旋弹簧的几何模型 图 ２圆柱螺旋弹簧的有限元模型
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由于要求弹簧材料应具有高 的弹性极 限和疲劳极限 ，足够 弹簧钢材的特性也对弹簧 的强度及寿命至关重要目 。考虑到弹簧 的韧性和塑性 ， 良好的热处理性能 ， 这里选用 ６ Ｓ ＣＶ Ｔ钢 ， ０ｉ ｒＡ ２ 屈 的工作特点， 其失效形式主要是疲劳破坏， 因此 ， 本文对某型号的 服强度为 ２ ０ Ｍｐ ， ０ ０ ａ剪切和扭转许用应力都大于 ９ ０ ａ 弹簧座 ５Ｍｐ ， 圆柱螺旋弹簧 的强度和疲劳寿命进行有 限元分析。