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1、进入主页产品大全 企业黄页 技术交流 行业资讯 -产品供应产品求购聊天室广东站北京站弹簧类型与功用 弹簧是一种在载荷作用下能产生较大的弹性变形的零件。 一、弹簧的类型 按照所承受的载荷不同，弹簧可以分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧四种。 按照弹簧的形状不同，弹簧又可分为螺旋弹簧、环形弹簧、碟形弹簧、板簧和盘簧等。螺旋弹簧是用弹簧丝卷绕制成的，由于制造简便，所以应用最广。在一般机械中，最常用的是圆柱螺旋弹簧。 弹簧的基本类型 按形状分按载荷分 拉伸 压缩 扭转 弯曲 螺旋形 圆柱螺旋拉伸弹簧圆柱螺旋压缩弹簧圆锥螺旋压缩弹簧圆柱螺旋扭转弹簧其他形 环形弹簧碟形弹簧涡卷形盘簧板弹簧 二、弹
2、簧的功用 1）控制机构的运动，如制动器、离合器中的控制弹簧，内燃机气缸的阀门弹簧等。 2）减振和缓冲，如汽车、火车车厢下的减振弹簧，以及各种缓冲器用的弹簧等。 3）储存及输出能量，如钟表弹簧、枪闩弹簧等。 4) 测量力的大小，如测力器和弹簧秤中的弹簧等。 上一页 下一页http:/ http:/www.3m- http:/ 分钟弹簧世界进入主页产品大全 企业黄页 技术交流 行业资讯 -产品供应产品求购聊天室广东站北京站设计示例例题 设计一普通圆柱螺旋拉伸弹簧。已知该弹簧在一般载荷条件下工作，并要求中径D218mm，外径D22mm。当弹簧拉伸变形量1=7.5mm时，拉力P1=180N，拉伸变形量
3、2=17mm时，拉力P2=340N。解1根据工作条件选择材料并确定其许用应力 因弹簧在一般载荷条件下工作，可以按第III类弹簧考虑。现选用III碳素弹簧钢丝。并根据 D-D222-18 mm=4 mm，估取弹簧钢丝直径d为3.0mm。由表2查得B=1275MPa，则根据表1可知0.5B0.51275 MPa637.5 MPa。 2根据强度条件计算弹簧钢丝直径 按表3选取旋绕比C=6，则得 于是有 改取d3.2mm。查得B=1177MPa，0.5B588.5MPa,取D2=18,C=18/3.2=5.625,计算得 K=1.253，于是 上值与原估取值相近,取弹簧钢丝标准直径d3.2mm(与计算
4、值3.22mm仅差0.6,可用)。此时D218mm,为标准值（见表4）,则 D=D2+d=18+3.2 mm 21.2 mml，于是可在上式中取1+2C2C，以简化应力计算（实质为略去了横向剪应力F）： 式中K为考虑弹簧丝的升角和曲率对弹簧丝中应力的影响而引进的一个补偿系数(或称曲度系数)。圆截面弹簧丝的补偿系数为： 弹簧丝截面中的应力分布如图c所示。由图可知，最大应力产生在弹簧丝截面内侧的m点。实践证明，弹簧的破坏也大多由这点开始。 2）簧丝直径d 二、弹簧的变形计算 圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧受载后的轴向变形量可根据材料力学关于圆柱螺旋弹簧变形量的公式求得: 式中：n为弹簧的有效圈数；G为弹
5、簧材料的切变模量，查表2 1）最大轴向变形量 对于压缩弹簧和无预应力的拉伸弹簧，最大轴向变形量为： 对于有预应力的拉伸弹簧，最大轴向变形量为： 式中：F0为弹簧初拉力，按下式计算： 式中0为预应力，在图1的阴影区内选取。 2）弹簧的工作圈数n 3）弹簧刚度kF 弹簧刚度与旋绕比C的三次方成反比，即C值对刚度的影响很大，C值愈大，刚度愈小。为了使弹簧本身较为稳定，不致颤动和过软，C值不能太大；但为避免卷绕时弹簧丝受到强烈弯曲，C值又不应太小，故C值的范围为416, 常用值为58。另外，kF还和G、d、n有关，在调整弹簧刚度时，应综合考虑这些因素的影响。上一页 下一页http:/ http:/ww
6、w.3m- http:/ 分钟弹簧世界进入主页产品大全 企业黄页 技术交流 行业资讯 -产品供应产品求购聊天室广东站北京站圆柱螺旋压（拉）簧设计计算 当弹簧受静载荷或受总的重复次数不超过次的交变载荷或脉动载荷时，弹簧是按静强度设计的。设计内容通常是根据弹簧的最大载荷、最大变形、以及结构要求(例如安装空间对弹簧尺寸的限制)等来决定弹簧丝直径、弹簧中径、工作圈数、弹簧的螺旋升角和长度等。设计方法和步骤如下： 1) 根据工作情况及具体条件选定材料 2) 选择旋绕比C，通常取C58(极限值为4或16)，并算出补偿系数 K值 3) 根据安装空间初设弹簧中径D2，以及根据C值估取弹簧丝直径d，并查取弹簧丝
7、的许用应力 4) 试算弹簧丝直径d 必须注意，簧丝的许用剪切应力是按B计算得来的，而B要根据簧丝直径d查取（见表1），故为了得到，要先估取d。如果算得的d值与估取的d值相等或很接近，即可按标准圆整为邻近的标准弹簧钢丝直径d。如果两者相差较大，应参考计算结果重估d，再按相应的试算d ，直到算得的与估取的d很接近为止。然后按D2=Cd计算D2，并按表3圆整； 5) 根据变形条件求出弹簧工作圈数 对于压缩弹簧或无预应力的拉伸弹簧： 对于有预应力的拉伸弹簧： 6) 求出弹簧的尺寸D、D1、H0,并检查其是否符合安装要求等。如不符合，则应改选有关参数(例如C值)重新设计 7) 验算稳定性。对于压缩弹簧，如其长度较大时，则受力后容易失去稳定性，这在工作中是不允许的。为了避免失稳现象，建议压缩弹簧的长细比b=H0/D2按下列规定选取： 当两端固定时，取b5.3；当一端固定，另一端自由转时，取b3.7；当两端自由转动时，取b2.6。当b大于上述数值时，要进行稳定性验算或加装导杆或导套。导杆或导套与弹簧间的间隙c值按表5选取。 8) 进行弹簧的结构设计。按表6计算出全部有关尺寸 9) 绘制弹簧工作图上一页 下一页http:/ http:/www.3m- http:/ 分钟弹簧世界
