圆锥弹簧

圆锥弹簧
圆锥弹簧

各物理参数

? d (弹簧线径) :该参数描述了弹簧线的直径。

?S (心轴最大直径)该参数描述的是工业应用中弹簧轴的最大直径,公差±2%。

?De (大底外径):弹簧最宽端的外径,公差±2%。

?De (小底外径):弹簧最窄端的外径,公差±2%。

?H (最小孔径): 这是弹簧正常工作所需的最小空间的直径,公差±2%。

?Lc (压并长度):弹簧压至各线圈接触时的理论长度。对于大部分塔簧,该值等于线径的两陪,公差±2%。

?L0 (自然长度):弹簧在压并过一次后,自然状态下的长度,公差±2%。

?R 弹簧刚度:这个参数表示弹簧每单位变形时的负荷变化。单位计算:1 DaN/mm = 10 N/mm (牛顿/毫米),公差±15%。

?L1 & F1 (弹簧在负荷F1作用下的长度L1):负荷F1与长度L1可用这个公式计算:F1 = (L0-L1)* R, 然后算出长度L1: L1 = L0 - F1/R

材料

?I (不锈钢):18/8 不锈钢,标注Z10 CN 18.09。

弹簧设计规范(全)

精心整理 弹簧设计规范 一、弹簧的功能 弹簧是一种弹性元件,由于材料的弹性和弹簧的结构特点,它具有多次重复地随外栽荷的大小而做相应的弹性变形,卸载后立即恢复原状的特性。很多机械正是利用弹簧的这一特点来满足特殊要求的。其主要功能有: ⑴、减振和缓冲,如车辆的悬挂弹簧,各种缓冲器和弹性联轴器中的弹簧等。 ⑵、测力,如测力器和弹簧秤的弹簧等。 ⑶、储存及输出能量,如钟表弹簧,枪栓弹簧,仪表和自动控制机构上的原动弹簧等。 计算方法。

三、弹簧使用的材料及其用途 弹簧钢的的主要性能要求是高强度和高屈服极限和疲劳极限,所以弹簧钢材用较高的含碳量。但是碳素钢的淬透性较差,所以在对于截面较大的弹簧必须使用合金钢。合金弹簧钢中的主要合金元素是硅和锰,他们可以增强钢的淬透性和屈强比。 弹簧材料使用最广者是弹簧钢(SUP)。碳素钢用于直径较小的弹簧,工艺多为冷拔成型,如:65#,75#,85#。直径稍大,需用热成型工艺生产的弹簧多采用60Si2Mn,如汽车板簧,铁路车辆的缓冲簧。对于高应力的重要弹簧可采用50CrV,常用于高级轿车板簧,发动机气门弹簧等。其他弹簧钢材料还有:65Mn,50CrMn,30W4Cr2V等。 a、碳钢及合金钢:制造弹簧时,常加矽、锰、铬、钒及钼等金属元素于钢中,以增加弹簧之弹性及疲劳限度,且使其耐冲击。 因此要求弹簧材料具有较高的抗拉强度极限、弹性极限和疲劳强度极限,不易松弛。同时要求有较高的冲击韧性,良好的热处理性能等。常见的弹簧材料有优质碳素钢、合金钢和铜合金。几种主要弹簧材料的使用性能和许用应力见表2。

106 D

弹簧定数不清:kTd=(Ed4)/[3667D×N+389(a1+a2)] 荷重:P=(kTd×φd)/R 弯曲应力:σ=(Ed×φd)/(360D×N) σ=(32P×R)/(πd3)×kb (安全确认):kb=(4C2–C-1)/[4C(C-1)] 弯曲应力:容许限界以下 4.1、弹簧设计使用的基本公式 4.1.2、有初始张力的拉伸弹簧 +

圆柱弹簧的设计计算.

圆柱弹簧的设计计算 (一)几何参数计算 普通圆柱螺旋弹簧的主要几何尺寸有:外径D、中径D2、内径D1、节距p、螺旋升角α及弹簧丝直径d。由下图圆柱螺旋弹簧的几何尺寸参数图可知,它们的关系为: 式中弹簧的螺旋升角α,对圆柱螺旋压缩弹簧一般应在5°~9°范围内选取。弹簧的旋向可以是右旋或左旋,但无特殊要求时,一般都用右旋。 圆柱螺旋弹簧的几何尺寸参数 普通圆柱螺旋压缩及拉伸弹簧的结构尺寸计算公式见表(普通圆柱螺旋压缩及拉伸弹簧的结构尺寸(mm)计算公式)。 普通圆柱螺旋压缩及拉伸弹簧的结构尺寸(mm)计算公式

(二)特性曲线

弹簧应具有经久不变的弹 性,且不允许产生永久变形。因 此在设计弹簧时,务必使其工作 应力在弹性极限范围内。在这个 范围内工作的压缩弹簧,当承 受轴向载荷P时,弹簧将产生 相应的弹性变形,如右图a所 示。为了表示弹簧的载荷与变形 的关系,取纵坐标表示弹簧承受 的载荷,横坐标表示弹簧的变 形,通常载荷和变形成直线关系 (右图b)。这种表示载荷与变 形的关系的曲线称为弹簧的特 性曲线。对拉伸弹簧,如图<圆 柱螺旋拉伸弹簧的特性曲线> 所示,图b为无预应力的拉伸 弹簧的特性曲线;图c为有预 应力的拉伸弹簧的特性曲线。 右图a中的H0是压缩弹簧 在没有承受外力时的自由长度。 弹簧在安装时,通常预加一个压 力 Fmin,使它可靠地稳定在安 装位置上。Fmin称为弹簧的最 小载荷(安装载荷)。在它的作 用下,弹簧的长度被压缩到H1 其压缩变形量为λmin。Fmax 为弹簧承受的最大工作载荷。在 Fmax作用下,弹簧长度减到 H2,其压缩变形量增到λmax。 圆柱螺旋压缩弹簧的特性曲线λmax与λmin的差即为弹簧的 工作行程h,h=λmax-λmin。 Flim为弹簧的极限载荷。在该 力的作用下,弹簧丝内的应力达 到了材料的弹性极限。与Flim 对应的弹簧长度为H3,压缩变 形量为λlim。

压缩弹簧几何尺寸的检测

压缩弹簧几何尺寸的检测 我要打印收藏放入公文包 文章来源:斯普弹簧信息网添加人:添加时间:2007-11-14 11:11:04 压缩弹簧几何尺寸检测项目多,而且具有代表性,下面较为详尽地阐述其检测方法和要求。 1.弹簧材料直径的检测检测弹簧材料直径一般用游标卡尺或千分尺,必要时可以采用工具显微镜,例如测量较细的钢丝直径或非圆形截面的形状等。对采用自动卷簧机卷绕的旋绕比较小及退火状态合金钢丝的弹簧,尤应注意检测。这是因为加大送料力而压紧送料滚轮后,经常发生将钢丝压扁成椭圆状的情况,从而影响载荷(变小)及弹簧压并高度(变大),如图1所示。

图1 材料直径压扁及对弹簧压并高度的影响 2.弹簧自由高度或自由长度的检测弹簧一般放在水平位置测量,只有在确认弹簧直立放置时自重对弹簧高度或长度无明显影响时,允许置于直立位置测量。弹簧自由高度或长度500时用普通钢卷尺测量,≤500时用游标卡尺或高度尺测量。<50的

小型圆柱螺旋弹簧可放在工具显微镜或投影仪上测量。用卡尺测量时,应避免卡得过紧而造成弹簧自由高度的变形。弹簧的最 高点或最长点即为弹簧的自由高度或自由长度。 除了采用通用量具测量自由高度外,在批量生产时常采用图2所示专用量具或自由高度分选机检测。

图2 弹簧自由高度和自由长度检测专用量具 a)自由高度检测用 b)自由长度检测用 弹簧自由高度或自由长度的极限偏差按表1的规定。当弹簧有特性要求时,自由高度或长度作为参考。 表1弹簧自由高度或自由长度极限偏差 注:摘自239.1、2。 3.弹簧直径的检测图样标注外径和中径尺寸的弹簧,以测得的外径尺寸为准,图样标注内径的弹簧,以测得的内径尺寸为准,图样同时标注弹簧内、中、外径中任意一项以上的,则以测得的外径尺寸为准。变径弹簧除图样有特殊规定外,以测其两端1/4

弹簧处理工艺

弹簧处理工艺 弹簧处理工艺 1 整定处理Setting 又称“立定处理”。将热处理后的压缩弹簧压缩到工作极限载荷下的高度或压并高度(拉伸弹簧拉伸到工作极限载荷下的长度,扭转弹簧扭转到工作极限扭转角),一次或多次短暂压缩(拉伸、扭转)以达到稳定弹簧几何尺寸为主要目的的一种工艺方法。 2 加温整定处理Hot-setting 又称“加温立定处理”。在高于弹簧工作温度条件下的立定处理。 3 强压处理[Compressive] pre stressing 将压缩弹簧压缩至弹簧材料表层产生有益的与工作应力反向的残余应力,以达到提高弹簧承载能力和稳定几何尺寸的一种工艺方法。 4 加温强压处理Hot-[compressive] prestressing 在高于弹簧工作条件下进行的强压处理 5 强拉处理[tension] prestressing 将拉伸弹簧拉伸至弹簧材料表面产生有益的与工作应力反向的残余应力,以提高弹簧承载能力和稳定其几何尺寸的一种工艺方法。 6 加温强拉处理Hot [tension] prestressing 在高于弹簧工作温度条件下进行的强拉处理 7 强扭处理[torsion] prestressing 将扭转弹簧扭转至弹簧材料表层产生有益的与工作应力反向的残余应力,以提高弹簧承载能力和稳定其几何尺寸的一种工艺方法。 8 加温强扭处理Hot [torsion]prestressing 高于弹簧工作温度条件下进行的强扭处理。

几种常见弹簧介绍 压缩弹簧(Compression Spring) 乃各圈分绕,因能承受压力,两端可为开式或闭式或绕平或磨平。下述为一压缩弹簧必要资料: (1)控制直径(Controlling diameter)(a)外径、(b)内径、(c)所套管之内径、(d)所穿圆杆之外径。 (2)钢丝或钢杆之尺寸(Wire or bar size)。 (3)材料(种类及等级)。 (4)圈数:(a)总圈数及(b)右旋或左旋。 (5)末端之形式(Style of ends)。 (6)在某一挠区长度下之负荷。 (7)一寸至几寸长度变化范围内之负荷比率。 (8)最大体高“自由长”(Maximum solid height)。 (9)运用时之最小压缩高。 压缩弹簧(Compression Spring)乃变体弹簧第一种,由直筒型、锥形至缩、凸腰形,乃至各种尾端之变体,均可依设计成型。 压缩弹簧(Compression Spring)为所有弹簧种类中最被广泛运用的一种,产品运用范围广及电子、电机、计算机、信息、汽机车、自行车、五金工具、礼品、玩具、乃至国防工业,因其设计与原理易于掌握,制造控制也最为单纯。 拉伸弹簧(Extension Spring) 乃各圈紧密围绕,以使其能受力而拉长,各端绕一环圈(Loop),下述为一拉伸弹簧之必要资料: (1)自由长度:(a)总长度、(b)全部圈长、(c)自钩圈内之长度。 (2)控制直径:(a)外径、(b)内径、(c)所套管之内径。 (3)钢丝尺寸“线径”。 (4)材料(种类、等级)。 (5)圈数:(a)总圈数及(b)右旋或左旋。 (6)末端之形式。 (7)钩内之负荷。 (8)负荷率、挠曲度、每寸磅数。 (9)最大拉伸长度。 拉伸弹簧(Extension Spring)乃典型之弹簧即弹簧之代表,由直筒形至各种变体,乃至挂钩之各种形状均能依设计成型。 拉伸弹簧(Extension Spring)为压缩弹簧之反向运用,运用范围大致较无具体产品类别,但操作控制较压缩弹簧高一级。 扭转弹簧(Torsion Spring) 各圈或是紧密围绕或是分开围绕,俾能适任扭转负荷(与弹簧轴线成直角)。弹簧之末端可绕成钩状或直扭转臂。下述为一扭转弹簧之必要资料: (1)自由长度。 (2)控制直径:(a)外径、(b)内径、(c)所套管之内径,或(d)所穿越圆杆之外径。 (3)钢丝尺寸“线径”。 (4)材料(种类及等级)。 (5)圈数:(a)总圈数及(b)右旋或左旋。 (6)扭转力:偏转至某一角度之磅数。 (7)最大挠度(自由位置算起之角度)。 (8)末端之形式。 扭转弹簧(Torsion Spring)乃变体弹簧之极至,由单扭至双扭,乃至各种扭杆之变形,得依设计成型。

弹簧设计规范(常用类型)

弹簧设计规范 一、弹簧的功能 弹簧是一种弹性元件,由于材料的弹性和弹簧的结构特点,它具有多次重复地随外栽荷的大小而做相应的弹性变形,卸载后立即恢复原状的特性。很多机械正是利用弹簧的这一特点来满足特殊要求的。其主要功能有: ⑴、减振和缓冲,如车辆的悬挂弹簧,各种缓冲器和弹性联轴器中的弹簧等。 ⑵、测力,如测力器和弹簧秤的弹簧等。 ⑶、储存及输出能量,如钟表弹簧,枪栓弹簧,仪表和自动控制机构上的原动弹簧等。 ⑷、控制运动,如控制弹簧门关闭的弹簧,离合器、制动器上的弹簧,控制内燃机气缸阀门开启的弹簧等。 二、弹簧的类型、特点和应用 弹簧的分类方法很多,按照所承受的载荷的不同,弹簧可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧等四种;按照形状的不同,弹簧可分为螺旋弹簧、碟形弹簧、环形弹簧、盘形弹簧和板弹簧等;按照使用材料的不同,弹簧可分为金属弹簧和非金属弹簧。各种弹簧的特点、应用见表1。 在一般机械中,最常用的是圆柱螺旋弹簧。故本章主要讲述这类弹簧的结构形式、设计理论和计算方法。

三、弹簧使用的材料及其用途 弹簧钢的的主要性能要求是高强度和高屈服极限和疲劳极限,所以弹簧钢材用较高的含碳量。但是碳素钢的淬透性较差,所以在对于截面较大的弹簧必须使用合金钢。合金弹簧钢中的主要合金元素是硅和锰,他们可以增强钢的淬透性和屈强比。 弹簧材料使用最广者是弹簧钢(SUP)。碳素钢用于直径较小的弹簧,工艺多为冷拔成型,如:65#,75#,85#。直径稍大,需用热成型工艺生产的弹簧多采用60Si2Mn,如汽车板簧,铁路车辆的缓冲簧。对于高应力的重要弹簧可采用50CrV,常用于高级轿车板簧,发动机气门弹簧等。其他弹簧钢材料还有:65Mn, 50CrMn, 30W4Cr2V等。 a、碳钢及合金钢:制造弹簧时,常加矽、锰、铬、钒及钼等金属元素于钢中,以增加弹簧之弹性及疲劳限度,且使其耐冲击。 b、大型弹簧多用热作加工,即弹簧材料高温轧成棒,再高温加工成形后,淬火于780度~850度左右之油或水中,再施以400度~500度的温度回火。 c、小型弹簧,先经退火,再用冷作加工,捲成后再经硬化回火,如钢丝、琴钢丝或钢带。 d、琴钢丝是属高炭钢材(0.65~0.95%)制造,杂质少,直径常小于1/4时经过轫化处理后在常温抽成线,其机械性质佳,抗拉强度及轫性大,为优良的螺旋弹簧材料。 e、不锈钢丝用于易受腐蚀处,承受高温可用高速钢及不锈钢。 f、油回火线含碳量0.6~0.7%应含锰,0.6~1.0%常用于螺圈弹簧。 g、板弹簧常用0.9~1.0%之普通钢,其较高级者则使用铬钒钢及矽锰钢。 弹簧常在变载荷和冲击载荷作用下工作,而且要求在受极大应力的情况下,不产生塑性变形,因此要求弹簧材料具有较高的抗拉强度极限、弹性极限和疲劳强度极限,不易松弛。同时要求有较高的冲击韧性,良好的热处理性能等。常见的弹簧材料有优质碳素钢、合金钢和铜合金。几种主要弹簧材料的使用性能和许用应力见表2。

螺旋弹簧设计

螺旋弹簧设计 一、 弹簧设计参数 (1)弹簧丝直径d :制造弹簧的钢丝直径。 (2)弹簧外径o D :弹簧的最大外径。 (3)弹簧内径i D :弹簧的最小外径。 (4)弹簧中径D :弹簧的平均直径。计算公式:()/2o i i D D D D d =+=+ (5)弹簧节距p :除支撑圈外,弹簧相邻两圈对应点在中径上的轴向距离。 (6)有效圈数n :弹簧能保持相同节距的圈数。 (7)支撑圈数s n :为了使弹簧在工作时受力均匀,保证轴线垂直端面、制造时,常将弹簧两端并紧。并紧的圈数仅起支撑作用,称为支撑圈。一般有 1.5T 、2T 、2.5T ,常用的是2T 。 (8)总圈数t n :有效圈数与支撑圈的和,t s n n n =+。 (9)螺旋方向:有左右旋之分,常用右旋。 二、 弹簧其它参数 (1)旋绕比C 〈弹簧指数〉 D C d = 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 值不应过小。 常用旋绕比C 值 (2)计算补偿系数K 4144 C K C -=- (3)长细比b 弹簧自由长度与弹簧中径之比,0H b D =。

三、 弹簧正向设计流程 1. 弹簧丝直径d d ≥式中: C :旋绕比; K :计算补偿系数,4144 C K C -=-; max F :弹簧所受最大的力,max max s F k λ=; s k :弹簧的刚度。现代悬架设计过程中,弹性元件的刚度通常不等于悬架系统等效 刚度。当悬架系统存在杠杆比时,弹性元件的刚度近似等于悬架系统等效刚度与杠杆比平方的乘积,即2s k k i =?; i :悬架等效刚度作用力的力臂/弹性元件(弹簧)作用力的力臂; max λ:弹簧受力时的最大压缩量,等于弹簧处于平衡位置时的压缩量t s m g x k = 与车轮上跳至极限时的弹簧压缩量之和; []τ:弹簧材料的许用应力。 2. 弹簧工作圈数(有效圈数)n 对于压缩弹簧,弹簧的工作圈数38s Gd n C k = 。 式中: G :切变模量。 3. 弹簧节距p 选取螺旋角α,由arctan p D απ=可得节距p 。 对于压缩螺旋弹簧,推荐5~9α=??。 4. 弹簧自由长度0H 弹簧自由长度:0 1.5H np d =+。

压缩弹簧几何尺寸的检测..

压缩弹簧几何尺寸的检测 我要打印 IE收藏放入公文包 压缩弹簧几何尺寸检测项目多,而且具有代表性,下面较为详尽地阐述其检测方法和要求。 1.弹簧材料直径的检测检测弹簧材料直径一般用游标卡尺或千分尺,必要时可以采用工具显微镜,例如测量较细的钢丝直径或非圆形截面的形状等。对采用自动卷簧机卷绕的旋绕比较小及退火状态合金钢丝的弹簧,尤应注意检测。这是因为加大送料力而压紧送料滚轮后,经常发生将钢丝压扁成椭圆状的情况,从而影响载荷(变小)及弹簧压并高度H b(变大),如图1所示。

图1 材料直径压扁及对弹簧压并高度的影响 2.弹簧自由高度或自由长度的检测弹簧一般放在水平位置测量,只有在确认弹簧直立放置时自重对弹簧高度或长度无明显影响时,允许置于直立位置测量。弹簧自由高度或长度Ho~500mm时用普通钢卷尺测量,Ho≤500mm时用游标卡尺或高度尺测量。Ho<

50mm的 小型圆柱螺旋弹簧可放在工具显微镜或投影仪上测量。用卡尺测量时,应避免卡得过紧而造成弹簧自由高度的变形。弹簧的最 高点或最长点即为弹簧的自由高度或自由长度。 除了采用通用量具测量自由高度外,在批量生产时常采用图2所示专用量具或自由高度分选机检测。

图2 弹簧自由高度和自由长度检测专用量具 a)自由高度检测用 b)自由长度检测用 弹簧自由高度或自由长度的极限偏差按表1的规定。当弹簧有特性要求时,自由高度或长度作为参考。

表1弹簧自由高度或自由长度极限偏差 注:摘自GBl239.1、2。 3.弹簧直径的检测图样标注外径和中径尺寸的弹簧,以测得的外径尺寸为准,图样标注内径的弹簧,以测得的内径尺寸为准,图样同时标注弹簧内、中、外径中任意一项以上的,则以测得的外径尺寸为准。变径弹簧除图样有特殊规定外,以测其两端1/4 圈位置的尺寸为准。 弹簧直径测量时,用游标卡尺,其中一个测量爪至少应与两个簧圈相接触,测量爪应与端圈平面保持垂直位置。测外径时以测 得的最大点为准,测内径时,以测得的最小点为准。

圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧的设计计算

圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧的设计计算 (一)几何参数计算普通圆柱螺旋弹簧的主要几何尺寸有:外径D、中径D2、内径D1、节距p、螺旋升角α及弹簧丝直径d。由下图圆柱螺旋弹簧的几何尺寸参数图可知,它们的关系为: 式中弹簧的螺旋升角α,对圆柱螺旋压缩弹簧一般应在5°~9°范围内选取。弹簧的旋向可以是右旋或左旋,但无特殊要求时,一般都用右旋。 圆柱螺旋弹簧的几何尺寸参数 普通圆柱螺旋压缩及拉伸弹簧的结构尺寸计算公式见表([color=#0000ff 普通圆柱螺旋压缩及拉伸弹簧的结构尺寸(mm)计算公式)。 普通圆柱螺旋压缩及拉伸弹簧的结构尺寸(mm)计算公式

参数名称及代号 计算公式 备注压缩弹簧拉伸弹簧 中径D2D2=Cd 按普通圆柱螺旋弹簧尺寸系列表取标准值 内径D1D1=D2-d 外径D D=D2+d 旋绕比C C=D2/d 压缩弹簧长细比 b b=H0/D2 b在1~5.3的范 围内选取 自由高度或长度 H0H0≈pn+(1.5~2)d (两端并紧,磨平) H0≈pn+(3~3.5)d (两端并紧,不磨 H0=nd+钩环轴向长 度

平) 工作高度或长度 H1,H2,…,H n H n=H0-λn H n=H0+λnλn--工作变形量有效圈数n根据要求变形量按式(16-11)计算n≥2 总圈数n1n1=n+(2~2.5)(冷 卷) n1=n+(1.5~2) (YII型热卷) n1=n 拉伸弹簧n1尾数 为1/4,1/2,3/4整 圈。推荐用1/2圈 节距p p=(0.28~0.5)D2p=d 轴向间距δδ=p-d 展开长度L L=πD2n1/cosα L≈πD2n+钩环展 开长度 螺旋角αα=arct g(p/πD2) 对压缩螺旋弹簧,推荐α=5°~ 9°

(完整word版)弹簧设计技术条件

小型圆柱螺旋弹簧技术条件 GB 1973.1-89 中华人民共和国机械电子工业部1989-03-02批准1990-01-01实施 1 主题内容与适用范围 木标准规定丁小型圆柱螺旋弹簧的技术要求、试验方法和检验规则。 本标准适用于圆截面圆柱螺旋压缩、拉伸和扭转弹簧(以下简称弹簧)。弹簧材料的截面直径小于0.5 mm。 本标准不适用于特殊性能的弹簧。 2 引用标准 GB 191 包装储运图示标志 GB 1239.5 圆柱螺旋弹簧抽样检查 GB 1805 弹簧术语 GB 2828 逐批检查计数抽样程序及抽样表(适用于连续批的检查) GB 3123 硅青铜线 GB 3124 锡青铜线 GB 3134 铍青铜线 GB 4357 碳素弹簧钢丝 GB 4358 琴钢丝 GB 4459.4 机械制图弹簧画法 GB 4879 防锈包装 GB 6543 瓦楞纸箱 YB(T) 11 弹簧用不锈钢丝 3 技术要求 3.1 产品应符合本标准的要求,并按经规定程序批准的产品图样及技术文件制造。 3.2 极限偏差的等级 弹簧特性与尺寸的极限偏差分为1、2、3三个等级。各项目的等级应根据使用需要分别独立选定,并在图样上注明,未注明的则由制造厂从标准中选定。 3.3 压缩和拉伸弹簧的弹簧特性及其极限偏差 3.3.1 弹簧特性 压缩(或拉伸)弹簧的弹簧特性为指定高度(或长度)的负荷或刚度。 3.3.1.1 在指定高度(或长度)的负荷下,弹簧的变形量应在试验负荷时变形量的20%~80%之间。 试验负荷Ps:测定弹簧特性时在弹簧上允许承载的最大负荷。 试验应力τs:测定弹簧特性时在弹簧上允许承载的最大应力。 3.3.1.2 弹簧刚度在特殊需要时采用,其变形量应在试验负荷下变形量的30%~70%之间。 3.3.1.3 指定高度(或长度)时的负荷和刚度不得同时考核。 3.3.2 弹簧特性的极限偏差 3.3.2.1 指定高度(或长度)时负荷的极限偏差见表1。 3.3.2.2 刚度的极限偏差见表2。 3.4 尺寸及其极限偏差 3.4.1 弹簧外径(或内径) 弹簧的外径和内径不得同时考核,其极限偏差均按表3规定(弹簧的外径为D2,中径为D,内径为D1)。

弹簧标准

其时我们弹簧厂好多做的是非标弹簧,根本用不上国标,客户需要什么弹簧你按客户要求来做,建议你去888弹簧网上去了解. 弹簧处理工艺: 整定处理: 又称“立定处理”。将热处理后的压缩弹簧压缩到工作极限载荷下的高度或压并高度(拉伸弹簧拉伸到工作极限载荷下的长度,扭转弹簧扭转到工作极限扭转角),一次或多次短暂压缩(拉伸、扭转)以达到稳定弹簧几何尺寸为主要目的的一种工艺方法。 加温整定处理: 又称“加温立定处理”。在高于弹簧工作温度条件下的立定处理。 强压处理: 将压缩弹簧压缩至弹簧材料表层产生有益的与工作应力反向的残余应力,以达到提高弹簧承载能力和稳定几何尺寸的一种工艺方法。(另一种是加温强压处理,这类弹簧主要适用在温控器及过载保护器中) 强拉处理: 将拉伸弹簧拉伸至弹簧材料表面产生有益的与工作应力反向的残余应力,以提高弹簧承载能力和稳定其几何尺寸的一种工艺方法。 弹簧常用符号和单位: A——弹簧材料截面面积(mm²);当量弯曲刚度(N/mm);系数 a——距形截面材料垂直于弹簧轴线的边长(mm);系数 B——平板的弯曲刚度(N/mm);系数 b——高径比;距形截面材料平行于弹簧轴线的边长(mm);系数 C——螺旋弹簧旋绕比;碟簧直径比;系数 D——弹簧中径(mm) D1——弹簧内径(mm) D2——弹簧外径(mm) d——弹簧材料直径(mm) E——弹簧模量(MPa) F——弹簧的载荷(N) F'——弹簧的刚度 Fj——弹簧的工作极限载荷(N) Fo——圆柱拉伸弹簧的初拉力(N) Fr——弹簧的径向载荷(N) F'r——弹簧的径向刚度(N/mm) Fs——弹簧的试验载荷(N) f——弹簧的变形量(mm) fj——工作极限载荷Fj下的变形量(mm) fr——弹簧的静变形量(mm) fs——试验载荷Fs下弹簧的变形量(mm);线性静变形量(mm) fo——拉伸弹簧对应于处拉力Fo的假设变形量(mm); 膜片的中心变形量(mm) G——材料的切变模量(MPa) g——重力加速度,g=9800mm/s²

弹簧计算公式

记号的含义 螺旋弹簧的设计时候使用的记号如下表1所示。横弹性系数G的值如表2所示。表1.计算时使用的记号及单位

表2.横弹性系数:G(N/m㎡) 螺旋弹簧的设计用基本计算公式 螺旋弹簧的负荷和弹簧定数?弯曲的关系具有线性特征弹簧的负荷和弯曲是成比例的。 从螺旋弹簧的尺寸求弹簧的定数 压缩螺旋弹簧的素線径因扭转而产生弯曲的弹簧定数K 螺旋弹簧的扭转应力

螺旋弹簧的扭转修正应力 螺旋弹簧试验载荷下高度(端面磨削的情况下) 螺旋弹簧两端的各厚度之和 不同材质螺旋弹簧在高温时的机械特性 表3. 不同温度下弹簧的横弹性定数(N/mm2) 表4. 不同温度下弹簧的容许应力(N/mm2)

组合弹簧的计算公式 螺旋弹簧的直列和并列 弹簧在设计的时候,虽然应该尽可能设计一根弹簧,但是一根弹簧无法满足的情况下,也会对多根弹簧进行组合以满足设计要求。 弹簧的组合有纵向排列的直列法和横向排列的并列法两种模式。 这样的分类,不仅和螺旋弹簧有关,盘形弹簧等其他种类的弹簧也是一样,也会进行直列和并列组合来使用。 从负荷的观点来考虑的话,对各个弹簧作用相等的力的组合方式叫直列,各个弹簧变位相等的组合方式叫并列。 图1. 螺旋弹簧的直列组合和并列组合 图示显示的是使用了3个弹簧的情况。 n个弹簧的各个定数就是k1 , k2 ,???, kn 弹簧并列和直列组合时全部的定数K公式参照下列。 式1. 并列的弹簧定数计算公式 式2. 直列的弹簧定数计算公式 并列组合的螺旋弹簧的个数增加会导致全体弹簧定数变大,直列组合个数的增加会导致弹簧定数变小。

図2. 亲子弹簧 并列的字面意思就是横向排列,但是单纯的排列空间上不好安排,所以像图3那样弹簧的内侧和弹簧组合,同心相排的情况下很多。这样的排列一般被称作亲子弹簧。 但是,同心组合的情况下,为了弹簧不互相缠绕在一起,交替的改变弹簧卷的方向,或者确保弹簧和弹簧之间有一定的间隙是很有必要的。 另外,对弹簧的组合进行下功夫的话,像下图a,b那样,可以制作出不是直线的弹簧特性。 例如需要像图4那样特性弹簧的时候,需要对自由长或者不同密着负荷的弹簧进行组合。 图5的弹簧特性是在图6那样结构中加入弹簧,事先加上负荷,就会得到〔上段弹簧定数〕<〔下段弹簧定数〕这样的组合。 図5.得到特殊弹簧特性的结构 弹性能量的计算公式

1 圆柱弹簧的参数及几何尺寸

1 圆柱弹簧的参数及几何尺寸 1、弹簧的主要尺寸 如图所示,圆柱弹簧的主要尺寸有:弹簧丝直径d、弹簧圈外径D、弹簧圈内径D1,弹簧圈中径D2,节距t、螺旋升角a、自由长度H0等。 2、弹簧参数的计算 弹簧设计中,旋绕比(或称弹簧指数)C是最重要的参数之一。 C=D2/d,弹簧指数愈小,其刚度愈大,弹簧愈硬,弹簧内外侧的应力相差愈大,材料利用率低;反之弹簧愈软。常用弹簧指数的选取参见表。 弹簧总圈数与其工作圈数间的关系为: 弹簧节距t一般按下式取: (对压缩弹簧);

t=d (对拉伸弹簧); 式中:λmax --- 弹簧的最大变形量; Δ --- 最大变形时相邻两弹簧丝间的最小距离,一般不小于0.1d。 弹簧钢丝间距: δ=t-d ; 弹簧的自由长度: H=n·δ+(n0-0.5)d(两端并紧磨平); H=n·δ+(n0+1)d(两端并紧,但不磨平)。 弹簧螺旋升角: ,通常α取5~90 。弹簧丝材料的长度: (对压缩弹簧); (对拉伸弹簧); 其中l为钩环尺寸。 2 弹簧的强度计算 1、弹簧的受力

图示的压缩弹簧,当弹簧受轴向压力F时,在弹簧丝的任何横剖面上将作用着:扭矩T=FRcosα,弯矩M=FRsinα,切向力Q=Fcosα和法向力N=Fsinα(式中R为弹簧的平均半径)。由于弹簧螺旋角α的值不大(对于压缩弹簧为6~90 ),所以弯矩M和法向力N可以忽略不计。因此,在弹簧丝中起主要作用的外力将是扭矩T和切向力Q。α的值较小时,cosα≈ 1,可取T=FR和Q=F。这种简化对于计算的准确性影响不大。 当拉伸弹簧受轴向拉力F时,弹簧丝槽剖面上的受力情况和压缩弹簧相同,只是扭矩T和切向力Q均为相反的方向。所以上述两种弹簧的计算方法可以一并讲述。 2、弹簧的强度 从受力分析可见,弹簧受到的应力主要为扭矩和横向力引起的剪应力,对于圆形弹簧丝 系数Ks可以理解为切向力作用时对扭应力的修正系数,进一步考虑到弹簧丝曲率的影响,可得到扭应力 式中K为曲度系数。它考虑了弹簧丝曲率和切向力对扭应力的影响。一定条件下钢丝直径 3、弹簧的刚度 圆柱弹簧受载后的轴向变形量 式中n为弹簧的有效圈数;G为弹簧的切变模量。 这样弹簧的圈数及刚度分别为

汽车螺旋弹簧离合器的设计

摘要 以内燃机在作为动力的机械传动汽车中,离合器是作为一个独立的总成而存在的。离合器通常装在发动机与变速器之间,其主动部分与发动机飞轮相连,从动部分与变速器相连。为各类型汽车所广泛采用的摩擦离合器,实际上是一种依靠其主、从动部分间的摩擦来传递动力且能分离的机构。离合器的主要功用是切断和实现发动机与传动系平顺的接合,确保汽车平稳起步;在换挡时将发动机与传动系分离,减少变速器中换档齿轮间的冲击;在工作中受到较大的动载荷时,能限制传动系所承受的最大转矩,以防止传动系个零部件因过载而损坏;有效地降低传动系中的振动和噪音。 本车设计采用单片螺旋弹簧离合器。本车采用的摩擦式离合器是因为其结构简单,可靠性强,维修方便,目前大多数汽车都采用这种形式的离合器。而采用干式离合器是因为湿式离合器大多是多盘式离合器,用于需要传递较大转矩的离合器,而该车型不在此列。采用螺旋弹簧离合器是因为螺旋弹簧离合器具有很多优点:首先,由于螺旋弹簧具有非线性特性,因此可设计成当摩擦片磨损后,弹簧压力几乎可以保持不变,且可减轻分离离合器时的踏板力,使操纵轻便;其次,螺旋弹簧的安装位置对离合器轴的中心线是对的,因此其压力实际上不受离心力的影响,性能稳定,平衡性也好;再者,螺旋弹簧本身兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用,使离合器的结构大为简化,零件数目减少,质量减小并显著地缩短了其轴向尺寸;另外,由于螺旋弹簧与压盘是以整个圆周接触,使压力分布均匀,摩擦片的接触良好,磨损均匀,也易于实现良好的散热通风等。由于螺旋弹簧离合器具有上述一系列的优点,并且制造螺旋弹簧的工艺水平也在不断地提高,因而这种离合器在轿车及微型、轻型客车上已得到广泛的采用,而且逐渐扩展到载货汽车上。从动盘选择单片式从动盘是一位其结构简单,调整方便。压盘驱动方式采用传动片式是因为其没有太明显的缺点且简化了结构,降低了装配要求又有利于压盘定中。选择拉式离合器是因为其较拉式离合器零件数目更少,结构更简化,轴向尺寸更小,质量更小;并且分离杠杆较大,使其踏板操纵力较轻。 关键字:螺旋弹簧离合器螺旋弹簧离合器摩擦片减振盘

弹簧几何尺寸的检验

螺旋弹簧几何尺寸的检验规范 弹簧检验的技术依据有产品样图、工艺卡和技术标准三种,一般遵循的原则是当图样和工艺卡要求高于国家标准时,应按图样或工艺卡的要求检验,凡国家标准中有,而图样中未列出的检验项目,参照国标中最低一级精度执行。 弹簧检验时应特别重视首件弹簧的检验,一般首件检验的数量为10~20件,最少不低于5件。首件试样弹簧卷好后要按照工艺流程的规定进行逐道工序的加工,并检验经过每道工序后几何尺寸的变化情况以及最终的负荷,只有所有的参数都达到了规定的要求,并经过检验员的认可后才能投产。 一、弹簧表面质量的检验 弹簧的某些表面缺陷除原材料问题外,也可能在加工过程中产生,如卷簧机的滚轮压的过紧、导线板不光洁、顶杆的槽型不对都会在弹簧表面造成拉痕。倒角工序中砂轮锥度过小或操作不慎会碰伤邻圈。热处理清洗不良或生产周转期过长会使弹簧表面产生锈蚀,形成腐蚀坑。弹簧的表面质量可用肉眼检查,有疑问时可用砂纸打光后检查或用10x以下的放大镜检查。一般弹簧表面允许有个别深度不大于材料直径公差之半的缺陷,抗疲劳性能要求高的弹簧,如气门弹簧规定不允许有表面缺陷。 二、弹簧几何尺寸的检验 (一)压缩弹簧 1.材料线径的检查 用千分尺或游标卡尺检查,对采用自动卷簧机卷绕的其旋绕比较小、退火状态钢丝制造的弹簧更应注意检查,这是因为加大送料力,送料滚轮压得较紧,容易将钢丝压扁,影响弹簧的负荷和并紧高度。 2.弹簧内外径的检查 用精度为0.02mm的游标卡尺检查,凡图纸要求标注外径和中径尺寸的,应测量外径,图纸标注内径的应测量内径。测量时应注意弹簧的两端头有无增大或缩小,游标卡尺的每个测量爪至少要接触两个以上的弹簧圈,同时测量几个位置,

拉压扭簧计算公式弹簧刚度计算

弹簧刚度计算 压力弹簧 · 压力弹簧的设计数据,除弹簧尺寸外,更需要计算出最大负荷及变位尺寸的负荷; · 弹簧常数:以k表示,当弹簧被压缩时,每增加1mm距离的负荷(kgf/mm); · 弹簧常数公式(单位:kgf/mm): G=线材的钢性模数:碳钢丝G=79300 ;不锈钢丝G=697300,磷青铜线G=4500 ,黄铜线G=350 d=线径 Do=OD=外径 Di=ID=内径 Dm=MD=中径=Do-d N=总圈数 Nc=有效圈数=N-2 拉力弹簧 拉力弹簧的 k值与压力弹簧的计算公式相同 ·拉力弹簧的初张力:初张力等于适足拉开互相紧贴的弹簧并圈所需的力,初张力在弹簧卷制成形后发生。拉力弹簧在制作时,因钢丝材质、线径、弹簧指数、静电、润滑油脂、热处理、电镀等不同,使得每个拉力弹簧初始拉力产生不平均的现象。所以安装各规格的拉力弹簧时,应预拉至各并圈之间稍为分开一些间距所需的力称为初张力。

· 初张力=P-(k×F1)=最大负荷-(弹簧常数×拉伸长度) · 拉力弹簧的设计数据,除弹簧尺寸外,更需要计算出最大负荷及变位尺寸的负荷; · 弹簧常数:以k表示,当弹簧被拉伸时,每增加1mm距离的负荷(kgf/mm); · 弹簧常数公式(单位:kgf/mm): G=线材的钢性模数:碳钢丝G=79300 ;不锈钢丝G=697300,磷青铜线G=4500 ,黄铜线G=350 d=线径 Do=OD=外径 Di=ID=内径 Dm=MD=中径=Do-d N=总圈数 扭力弹簧 · 弹簧常数:以 k 表示,当弹簧被扭转时,每增加1°扭转角的负荷 (kgf/mm). · 弹簧常数公式(单位:kgf/mm): E=线材之钢性模数:琴钢丝E=21000 ,不锈钢丝E=19400 ,磷青铜线E=11200,黄铜线E=11200 d=线径 Do=OD=外径 Di=ID=内径 Dm=MD=中径=Do-d N=总圈数

弹簧标准表

弹簧标准表 弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。用弹性材料制成的零件在外力作用下发生形变,除去外力后又恢复原状。亦作" 弹簧 "。一般用弹簧钢制成。弹簧的种类复杂多样,按形状分,主要有螺旋弹簧、涡卷弹簧、板弹簧、异型弹簧等。 在中国九十年以前,弹簧行业只有很少的专业生产弹簧的机械设备,随着弹簧市场的越来越大,逐渐的专业弹簧设备企业也走进中国,如台湾的东北弹簧机械(EN侨鼎),光弘(KHM),洛阳的显恒数控等逐渐占领了主流弹簧生产市场。东北的EN502万能机,是采用专有的机械机构,方便快捷的生产各种弹簧,异型弹性元件。光弘的设备是生产压簧和拉簧的高速设备。在国外也有很多专业弹簧设备制造商如瓦菲奥斯,MEC等。目前国内生产大型弹簧数控热卷机还是空白。 CB* 3064-79气控弹簧拖钩 CB* 3262-1986金属弹簧吊架 CB* 390-76弹簧减震器 CB/Z 144-1976圆柱螺旋弹簧的设计与计算 CB/Z 144-76圆柱螺旋弹簧的设计与计算 CB 3064-1979气控弹簧拖钩 CB/T 3504-1993船用柴油机螺旋弹簧修理技术要求 CB 390-1976弹簧减震器 CB/T 637-1995弹簧拖钩 CB 705-1968柴油机气门弹簧技术条件 CB 705-68柴油机气门弹簧技术条件 CB 788-1974无弹簧拖钩 DBl2/046.58-2008机车车辆弹簧件单位产量综合能耗计算方法及限额 FZ/T 92036-2007弹簧加压摇架 FZ/T 94015-1993梭子用底板弹簧 GA 289-2009警用服饰弹簧卡扣 GB/T 11884-2008弹簧度盘秤 GB/T 1222-2007弹簧钢 GB/T 12243-2005弹簧直接载荷式安全阀 GB/T 1239.1-2009 冷卷圆柱螺旋弹簧技术条件第1部分:拉伸弹簧 GB/T 1239.2-2009 冷卷圆柱螺旋弹簧技术条件第2部分:压缩弹簧 GB/T 1239.3-2009 冷卷圆柱螺旋弹簧技术条件第3部分:扭转弹簧 GB/T 13061-1991汽车悬架用空气弹簧橡胶气囊 GB/T 1358-2009 圆柱螺旋弹簧尺寸系列 GB/T 13828-2009 多股圆柱螺旋弹簧 GB/T 16947-2009螺旋弹簧疲劳试验规范 GB 17927-1999软体家具弹簧软床垫和沙发抗引燃特性的评定 GB/T 1805-2001弹簧术语 GB/T 18983-2003油淬火回火弹簧钢丝 GB/T 19382.2-2003纺织机械与附件圆柱形条筒第2部分:弹簧托盘 GB/T 1972-2005碟形弹簧 GB/T 1973.1-2005小型圆柱螺旋弹簧技术条件 GB/T 1973.2-2005小型圆柱螺旋拉伸弹簧尺寸及参数

1-圆柱弹簧的参数及几何尺寸

1-圆柱弹簧的参数及几何尺寸

1 圆柱弹簧的参数及几何尺寸 1、弹簧的主要尺寸 如图所示,圆柱弹簧的主要尺寸有:弹簧丝直径d 、弹簧圈外径D 、弹簧圈内径D1,弹簧圈中径D2,节距t 、螺旋升角a 、自由长度H0等。 2、弹簧参数的计算 弹簧设计中,旋绕比(或称弹簧指数)C 是最重要的参数之一。 C=D2/d ,弹簧指数愈小,其刚度愈大,弹簧愈硬,弹簧内外侧的应力相差愈大,材料利用率低;反之弹簧愈软。常用弹簧指数的选取参见表。 弹簧丝直径d (mm ) 0.2~0.4 0.5~1 1.1~2.2 2.5~6 7~16 18~40 C 7~14 5~12 5~10 4~10 4~8 4~6

弹簧总圈数与其工作圈数间的关系为: 弹簧节距t一般按下式取: (对压缩弹簧);t=d (对拉伸弹簧); 式中:λmax --- 弹簧的最大变形量; Δ --- 最大变形时相邻两弹簧丝间的最小距离,一般不小于0.1d。 弹簧钢丝间距: δ=t-d ; 弹簧的自由长度: H=n·δ+(n0-0.5)d(两端并紧磨平); H=n·δ+(n0+1)d(两端并紧,但不磨平)。 弹簧螺旋升角: ,通常α取5~90 。弹簧丝材料的长度: (对压缩弹簧); (对拉伸弹簧); 其中l为钩环尺寸。 2 弹簧的强度计算 1、弹簧的受力

式中K为曲度系数。它考虑了弹簧丝曲率和切向力对扭应力的影响。一定条件下钢丝直径 3、弹簧的刚度 圆柱弹簧受载后的轴向变形量 式中n为弹簧的有效圈数;G为弹簧的切变模量。 这样弹簧的圈数及刚度分别为 对于拉伸弹簧,n1>20时,一般圆整为整圈数,n1<20时,可圆整为1/2圈;对于压缩弹簧总圈数n1的尾数宜取1/4、1/2或整圈数,常用1/2圈。为了保证弹簧具有稳定的性能,通常弹簧的有效圈数最少为2圈。C值大小对弹簧刚度影响很大。若其它条件相同时,C值愈小的弹簧,刚度愈大,弹簧也就愈硬;反之则愈软。不过,C值愈小的弹簧卷制愈困难,且在工作时会引起较大的切应力。此外,k值还和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。 4、稳定性计算 压缩弹簧的长度较大时,受载后容易发生图a)所示的失稳现象,所以还应进行稳定性的验算。

圆柱螺旋弹簧设计计算

圆柱螺旋弹簧设计计算 一.弹簧的参数名称及代号 GB/T 1239.6-93 二.基本计算公式 弹簧的强度和变形的基本计算公式 1.材料切应力:P d c k P d D 2388ππτ==. 2.弹簧变形量:P Gd n c P Gd n D F 34 388==

3.弹簧的刚度:n c GD n D Gd F P P 434' 88=== 4.弹簧变形量:2 22 'F D PF U == 5.弹簧材料直径:] [6 .1τKPC d = 6.弹簧的中径:D=Cd 7.弹簧的有效圈数:P c GD P D F Gd n 4 3488== 8.曲度系数:c c c K 615.04414+--= 9.弹簧特性:为了保证指定的负荷,弹簧变形量应在试验负荷下变形量Fs 的 20%~80%之间: 0.2Fs ≤F 1,2,3~n ≤0.8Fs 10.在特殊需要保证刚度时,其刚度按试验负荷下变形量Fs 的30%~70%之间,由两负荷点的负荷差之比来确定:1 21 2F F P P P ,--= 11.试验负荷Ps 为测定弹簧特性时,弹簧允许承受的最大负荷,其值可按其曲度系数K=1,导出: s D d Ps τπ83 = 式中τs 为试验切应力,其最大值取表3和 表4中的Ⅲ类负荷下的许用切应力值。 12.压并负荷Pb 为弹簧压并时的理论负荷,对应的压并变量为Fb 。切变模量G 值按弹簧常用材料表查取,当工作温度超过60度时,就对常温下的G 值进行修正:Gt=KtG 。 Kt 温度修正系数表 13.弹簧中径:2)(21D D D += 14弹簧内径:D 1=D -d 15.弹簧外径:D 2=D+d a .当弹簧两端固定时,从自由高度到并紧时,中径增大为: D D d t D )05.0(2 2 2-=?

冲压模具弹簧的压缩量和计算【干货】

冲压模具弹簧的压缩量和计算 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 在一套冲压模具中,需要用到比较多的弹性材料,其中包括各种不同规格的弹簧、优力胶、氮气弹簧等,按照不同的需要选用不同的弹性材料。像折弯、冲孔一般用普通的扁线弹簧就可以了,比如棕色弹簧,也称为咖啡色弹簧;如果力量不够就加氮气弹簧,当然成本要高一点;优力胶一般用于拉深模具、整形模具、或整平面度用。 拉深模具用优力胶非常不错,当然也可以选用氮气弹簧。其他的像顶料销、浮块、两用销等一般用线簧或黄色弹簧,只要可以脱料、不把产品顶出印子、顶变形就好了。优力胶的特点就是力量比较均衡,然而其寿命比较短,生产一段时间就可能裂掉了、不行了、萎掉了,因此一般比较少用,通常比较常用氮气弹簧。整平面度优力胶用的多。 弹簧包括扁线弹簧、线簧等,弹簧的目的就是脱料、压料,弹簧力度的大小,关系着模具生产是否顺利、打出来的产品是否合格等。弹簧力量小了,有可能会造成产品变形、模具不脱料、产品不好从模具里面拿出来、带料,刀口、冲头容易磨损等各种问题。 扁线弹簧一般按颜色划分为:棕色、绿色、红色、蓝色、黄色,力量也依次减弱,颜色不同,力量大小就不同,压缩量也不同。 有一个土方法可以计算弹簧的压缩量:事先测量一下弹簧的总高度,再把弹簧放台虎钳中,锁死,然后用卡尺测量一下弹簧被夹死之后剩下的长度,再用弹簧的总长度减去这个数,再除以总长度即可,此方法任何弹簧通用,比如棕色弹簧长度为60mm,被虎钳夹死后应该还剩下45.6左右,然后你再用60减去45.6等于14.4,再用14.4除以60,结果等于0.24,这就是它的压缩量。

普通圆柱螺旋弹簧的最优化设计

设计弹簧时,除选择材料及规定热处理要求外,主要是根据最大工作载荷、最大变形以及结构要求等来确定弹簧的钢丝直径d 、中径D 、工作圈数n 、节距t 或螺旋升角α和高度H 等,通常取弹簧钢丝直径d 、中径D 、工作圈数n 为最优化设计的设计变量,即 123x d X x D n x ????????==??????? ????? (1) 目标函数可根据弹簧的工作特点和对它的专门要求来建立。例如,由于因工作特点极易导致疲劳损坏的弹簧,则应以疲劳安全系数最大作为最优化设计的目标;对于受到高速运转机构变载作用的弹簧,则应以其一阶自振频率最大或最小作为最优化设计的目标,使自振频率值远离载荷变化频率值,以避免共振;对于安装空间很紧、要求尽量减少轮廓尺寸的弹簧,则应以其外径或高度最小,从而得到最小安装尺寸作为最优化设计的目标;当价格成为主要问题时,也可以以弹簧的成本最小作为目标;还有按满应力原则建立目标函数的。对于一般弹簧,通常以质量或钢丝的体积最小作为最优化设计的目标,这时目标函数可表达为: 2 2()4f X d Dn πρ= (2) 式中,ρ为弹簧钢丝材料的密度,67.6410ρ-=?kg/mm 3 将ρ值及式(1)代入式(2),得以弹簧工作部分(除支撑圈外)的质量为目标的函数表达式: 42123()0.1885110f X x x x -=? (3) 约束条件可根据对弹簧功能的要求和结构限制列出: (1)根据对弹簧刚度的要求范围:min max k k k ≤≤(438Gd k D n =),得约束条件 411min 323 ()08Gx g X k x x =-≤ (4) 412max 323 ()08Gx g X k x x =-≤ (5) 式中G 为弹簧材料的剪切弹性模量。 (2)根据弹簧钢丝的产品尺寸规格,给出弹簧钢丝直径d 的限制范围: min max d d d ≤≤,从而得约束条件 3min 1()0g X d x =-≤ (6) 41max ()0g X x d =-≤ (7) (3)根据弹簧安装空间对其中径D 的限制而有 5min 2()0g X D x =-≤ (8)

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