变丝径螺旋弹簧研究

在分析非圆柱螺旋弹簧受力状态的基础上,推导出不同截面处簧丝的应力状况及对应的簧丝直径求解公式,提出了改变簧丝直径的设计思想,并以扁圆形棱柱螺旋弹簧为例,设计恒定丝径和变丝径2种螺旋弹簧。利用ANSYS Workbench进行仿真分析,将2种弹簧在强度、刚度、疲劳特性3方面作对比。结果表明:2种弹簧在工作压力及受力循环次数方面均可满足设计要求,而变丝径方法使得弹簧质量大幅度降低,且材料的力学性能得到更充分的发挥。该种设计思想可广泛应用于机械领域,在新弹簧的设计及减小零件质量方面具有一定的指导意义。