以單層波紋簧為研究對(duì)象，采用理論計(jì)算、有限元分析和試驗(yàn)測(cè)試方法來研究波紋簧的力學(xué)性能。 先，根據(jù)波紋簧結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，推導(dǎo)出波紋簧剛度特性曲線的理論計(jì)算公式。其次，在SolidWorks軟件中建立波紋彈簧的參數(shù)化建模模塊，將彈簧模型導(dǎo)入到ANSYSWorkbench軟件中，分析波紋簧的剛度特性曲線以及彈簧剛度與彈簧各結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系。同時(shí)以彈簧的開口為研究對(duì)象，分析開口類型和大小對(duì)彈簧剛度的影響。再次，對(duì)波紋簧進(jìn)行剛度試驗(yàn)測(cè)試，將理論計(jì)算結(jié)果和有限元分析結(jié)果與測(cè)試結(jié)果對(duì)比，進(jìn)行誤差分析。

后，對(duì)波紋簧進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析：對(duì)彈簧進(jìn)行模態(tài)分析，得到彈簧的固有頻率和振型；對(duì)彈簧進(jìn)行諧響應(yīng)分析，得到彈簧的共振響應(yīng)。 研究結(jié)果表明：有限元法可以作為一種研究波紋彈簧性能的有效方法，理論計(jì)算方法雖有一定局限性，對(duì)計(jì)算公式進(jìn)行適當(dāng)修正后仍可用來研究波紋彈簧的力學(xué)性能。

波紋彈簧的剛度特性曲線在工作范圍內(nèi)呈線性變化。波紋簧各結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)彈簧的剛度有不同程度影響，彈簧剛度與彈簧的波數(shù)、厚度為冪函數(shù)關(guān)系，與彈簧的外內(nèi)徑比為二次函數(shù)關(guān)系，與彈簧工作時(shí)的摩擦系數(shù)為一次函數(shù)關(guān)系，摩擦系數(shù)對(duì)彈簧的壓縮量存在滯后性的影響。相同結(jié)構(gòu)參數(shù)開口類型不同的波紋彈簧的剛度特性曲線十分接近，彈簧剛度隨開口的增大而略有減小，當(dāng)開口增大到半個(gè)波形時(shí)，彈簧剛度明顯變小。三種彈簧中整體型波紋彈簧模態(tài)值高，搭口型的模態(tài)值低，三種波紋彈簧的主振方向均為彈簧的軸線方向。