圆锥等节距螺旋弹簧设计
制动器用截锥形螺旋弹簧设计与制造技术规范
制动器用截锥形螺旋弹簧设计与制造技术规范（企业标准）1 主题内容及适用范围本规范规定了本公司汽车制动器、助力器和各种泵类用冷卷圆截面截锥形螺旋弹簧（简称锥形弹簧）的设计与制造技术。
本规范也适合于公司其它类型产品上所使用的锥形弹簧的设计与制造技术。
2 引用标准及文件①GB/T 1805 弹簧术语②GB/T 1239.2 冷卷圆柱螺旋压缩弹簧技术条件③GB/T 4357 碳素弹簧钢丝④GB/T 4358 重要用途碳素弹簧钢丝⑤YB（T）11 弹簧用不锈钢丝⑥QC/T 625 汽车用涂镀层和化学处理⑦GB/T 1239.5 圆柱螺旋弹簧抽样检查⑧GB 6458 金属覆盖层中性盐雾试验3 术语和定义截锥螺旋弹簧：呈截锥状的螺旋弹簧（以下简称为锥形弹簧）3²1 锥形弹簧的外形尺寸3²1²1锥形弹簧的高度锥形弹簧的高度是指弹簧在无载荷时的高度。
3²1²2 锥形弹簧的总圈数锥形弹簧的总圈数是指沿弹簧螺旋轴线两端间的螺旋圈数。
3²1²3 锥形弹簧的有效圈数锥形弹簧的有效圈数是指计算弹簧载荷时的圈数。
3²1²4 锥形弹簧的支承圈锥形弹簧的支承圈是指端部用于支承或固定弹簧体的簧圈。
3²1²5 锥形弹簧的小端尺寸锥形弹簧的小端尺寸是指锥形弹簧有效圈小端头的曲率半径（中半径）3²1²6 锥形弹簧的大端尺寸锥形弹簧的大端尺寸是指锥形弹簧有效圈大端头的曲率半径（中半径）3²2 工作负荷锥形弹簧工作过程中承受的力称为工作负荷。
3²3 工作极限负荷锥形弹簧工作过程中出现的最大负荷称为工作极限负荷。
3²4 试验负荷锥形弹簧允许承载的最大负荷称为试验负荷。
3²5 极限负荷对应于弹簧材料屈服极限的负荷称为极限负荷。
3²6立定处理将热处理后（指最后一次回火处理后）的锥形弹簧压缩到工作极限负荷高度以下，极限负荷以上，连续多次短暂压缩，以达到稳定锥形弹簧几何尺寸为主要目的的一种工艺方法。
圆锥形螺旋弹簧有关参数标准选用范围
尺寸参数
弹簧直径d规定范围(GB1358-78)
0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45, 0.5, 0.6, 0.8, 1, 1.2, 1.6, 2, 2.5, 3, 3.5 4,
4.5, 5, 6, 8, 10, 12, 16, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80（第一系列）
B类
镀白锌（RHC45~50）
C类
1Cr18Ni9、 55Si2Mn、QSn3-1、QBe2等
发兰、、发黑、镀彩锌（RHC45~50）
C类
发兰、、发黑、镀彩锌（RHC45~50）
圆锥形螺旋弹簧分为等螺旋
角圆锥载螺旋弹簧和等节距
圆锥载螺旋弹簧
圆锥形螺旋弹簧分为等螺旋角圆锥载螺旋弹簧和等节距圆锥载螺旋弹簧
弹簧直径d
选用标准
A类
0.3, 0.5, 0.8,
B类
0.2, 0.4, 0.6 , 1
C类
除A类、B类以外所有在弹簧直径d规定范围(GB1358-78)之内的数值
材料选用标准
A类
65Mn(碳素弹簧钢丝)
镀镍（RHC45~50）
表面处理
A类
镀镍（RHC45~50）
B类
65Mn(琴钢丝)、黄铜H62
镀白锌（RHC45~50）
注明：表中A类标准为优先选用标准，B类选用时需经标准化组审核后才能选用，C类
原则上不选用，若有特殊情况需要选用时，需经研发部经理审批后方可选用。
标记示例：215000系列产品圆锥弹簧d=0.5，R2=8，H=15，有效圈数n=5,螺旋为左旋，材料为65Mn，
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。
汽车用螺旋弹簧设计课件
圆柱螺旋扭转弹簧
扭簧的结构型式：
汽车用螺旋弹簧设计
汽车用螺旋弹簧设计
扭簧设计参数
1. 扭簧钢丝直径 d mm
2. 扭簧圈中径D mm D1 内径 mm
D D1 D2 2
D2 外径 mm
3. 旋绕比 C=D/d 可按表1
4. 扭簧的试验扭矩T Nm
T
d 3
32
s
s 弯曲应力 N/m㎡
汽车用螺旋弹簧设计
螺旋弹簧（压缩、拉伸）的许用应力
许用应力按所受载荷类型可分三类： 1. Ⅰ类载荷：交变载荷次数在 1106 以上 的弹簧 。 2. Ⅱ类载荷：交变载荷次数在 1103~1106 次
范围内的载荷，以及冲击载荷等弹簧 。 3. Ⅲ类载荷：受静载荷以及交变载荷次数在 1103
次以下的载荷等。
740
710
570
许用剪
Ⅱ类
455
590
应力
〔τ〕
445
430
Ⅰ类
340
汽车用螺旋弹簧设计
选取许用应力的原则
1.对于行驶安全有重大影响的弹簧，许用剪切应力 应适当降低。
2.当弹簧的实际剪切应力大于许用应力而又无法通 过调整弹簧设计参数来降低时，则可考虑采用强 压处理或喷丸处理等工艺措施来实现。
汽车用螺旋弹簧设计
Ⅰ类
（0.35 ～ 0.40） （0.30～ 0.38） （0.25～ 0.30）
σb
σb
σb
汽车用螺旋弹簧设计
具体冷拔材料的许用剪切应力τ（MPa）注：不适用于直径小于
表5
1mm的钢丝
材料
65Mn
55Si2Mn; 55Si2MnB; 60Si2Mn;60Si2MnA;
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K4144C 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dd ≥式中：C ：旋绕比；K ：计算补偿系数，4144C 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 sm 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38sGd n C k =。
螺旋弹簧的设计计算
编制：校对：审核：螺旋弹簧只能承受垂直载荷，在此载荷作用下钢丝产生扭转应力。
螺旋弹簧的主要尺寸是平均直径D，钢丝直径d和工作圈数n。
在设计汽车悬架螺旋弹簧时，先根据平顺性的要求确定悬架的偏频（悬架的刚度），再利用公式①计算一侧悬架的刚度C（虚拟弹簧的刚度）：①其中是单边簧载质量转换成载荷即为：②对于麦弗逊悬架有：③弹簧在轴向力（静载荷）的作用下的扭转应力为：=④其中，是工作应力；D是簧圈平均直径；d是弹簧钢丝直径；是旋绕比，=D/d；是考虑剪力与与簧圈曲率影响的校正系数：⑤弹簧的刚度为⑥其中是弹簧的静挠度；G是切变模量，n是弹簧的工作圈数。
选好旋绕比之后，可以从式⑤计算出，则由④可得：⑦D=·d其中需用扭转应力=材料最大应力/安全系数从式⑥可以得到：⑧最大弹簧力为：⑨从式⑥可得：⑩弹簧的总圈数一般比工作圈数n多～2圈。
弹簧受最大压力时，相邻圈之间的间隙应该保持在～，防止弹簧运动过程中产生并圈的风险。
将⑧带入④中得：同理，动载荷下的扭转应力为螺旋弹簧的最大应力为：在逆向设计中，弹簧的载荷和高度是已知的，需要选用相应的材料，以及合适的弹簧钢丝，可以通过式⑦计算出弹簧的钢丝直径，根据企业标准要求，弹簧要求在极限行程内，以的频率运动，在40万次之内不允许断裂，如果安全系数选的过小，以下，那么基本上是无法保证试验通过的。
此外弹簧的疲劳寿命还受到表面硬度的影响，如果弹簧的表面硬度过高，即二次喷丸的工艺控制不够好，会导致弹簧的表面微裂纹随着运动而越来越多，最终导致弹簧断裂。
另外，弹簧材料也会影响弹簧的疲劳寿命，如果弹簧钢丝内部杂质过多，带状组织过于严重，就会严重影响弹簧的疲劳寿命，这弹簧设计时也要充分考虑的。
对于螺旋弹簧不仅要对个参数进行设计计算，更要对弹簧的耐久性能充分考虑，因为弹簧在使用过程中如果因为耐久性能差造成断裂，那就是致命的缺陷。
制动器用截锥形螺旋弹簧设计与制造技术规范
制动器用截锥形螺旋弹簧设计与制造技术规范（企业标准）1 主题内容及适用范围本规范规定了本公司汽车制动器、助力器和各种泵类用冷卷圆截面截锥形螺旋弹簧（简称锥形弹簧）的设计与制造技术。
本规范也适合于公司其它类型产品上所使用的锥形弹簧的设计与制造技术。
2 引用标准及文件①GB/T 1805 弹簧术语②GB/T 1239.2 冷卷圆柱螺旋压缩弹簧技术条件③GB/T 4357 碳素弹簧钢丝④GB/T 4358 重要用途碳素弹簧钢丝⑤YB（T）11 弹簧用不锈钢丝⑥QC/T 625 汽车用涂镀层和化学处理⑦GB/T 1239.5 圆柱螺旋弹簧抽样检查8 GB 6458 金属覆盖层中性盐雾试验3 术语和定义截锥螺旋弹簧：呈截锥状的螺旋弹簧（以下简称为锥形弹簧）3·1 锥形弹簧的外形尺寸3·1·1锥形弹簧的高度锥形弹簧的高度是指弹簧在无载荷时的高度。
3·1·2 锥形弹簧的总圈数锥形弹簧的总圈数是指沿弹簧螺旋轴线两端间的螺旋圈数。
3·1·3 锥形弹簧的有效圈数锥形弹簧的有效圈数是指计算弹簧载荷时的圈数。
3·1·4 锥形弹簧的支承圈锥形弹簧的支承圈是指端部用于支承或固定弹簧体的簧圈。
3·1·5 锥形弹簧的小端尺寸锥形弹簧的小端尺寸是指锥形弹簧有效圈小端头的曲率半径（中半径）3·1·6 锥形弹簧的大端尺寸锥形弹簧的大端尺寸是指锥形弹簧有效圈大端头的曲率半径（中半径）3·2 工作负荷锥形弹簧工作过程中承受的力称为工作负荷。
3·3 工作极限负荷锥形弹簧工作过程中出现的最大负荷称为工作极限负荷。
3·4 试验负荷锥形弹簧允许承载的最大负荷称为试验负荷。
3·5 极限负荷对应于弹簧材料屈服极限的负荷称为极限负荷。
3·6立定处理将热处理后（指最后一次回火处理后）的锥形弹簧压缩到工作极限负荷高度以下，极限负荷以上，连续多次短暂压缩，以达到稳定锥形弹簧几何尺寸为主要目的的一种工艺方法。
汽车用螺旋弹簧设计和制造知识概述
汽车用螺旋弹簧设计和制造知识概述汽车用螺旋弹簧是一种用于汽车悬挂系统的重要零件，它起到支撑和缓冲的作用。
螺旋弹簧的设计和制造需要考虑多个因素，包括弹簧材料的选择、弹簧形状和尺寸的确定以及弹簧的制造工艺等。
在本文中，我们将对汽车用螺旋弹簧的设计和制造知识进行概述。
首先，弹簧材料的选择是设计和制造螺旋弹簧的关键因素之一、常用的弹簧材料包括钢材、不锈钢和合金钢等。
这些材料具有良好的弹性和耐腐蚀性能，能够承受汽车悬挂系统的重载和长时间的使用。
根据不同的应用需求，可以选择不同材料的弹簧，以实现最佳的性能。
其次，弹簧形状和尺寸的确定是设计螺旋弹簧的另一个重要因素。
螺旋弹簧的形状通常为圆柱形或锥形。
圆柱形弹簧适用于一般的悬挂系统，而锥形弹簧适用于需要更大的弹簧变率和负载的悬挂系统。
弹簧的尺寸包括弹簧直径、线径、螺距和总圈数等，这些参数决定了弹簧的刚度和负载能力。
设计师需要根据所需的悬挂系统要求确定合适的尺寸。
弹簧的制造工艺也是设计和制造螺旋弹簧的重要环节。
常用的制造工艺包括热处理、卷制和磨光。
热处理是通过加热和冷却的过程来改善弹簧的强度和弹性，以提高弹簧的使用寿命和性能。
卷制是将钢丝卷绕成螺旋形状，并进行调直和切割，以获得所需的尺寸和形状。
磨光是对弹簧进行表面处理，以提高弹簧的使用寿命和耐腐蚀性。
最后，弹簧的质量控制也是制造螺旋弹簧的关键步骤之一、弹簧的质量控制包括原材料的检验、生产过程的控制和成品的检测。
原材料的检验主要是对弹簧材料的拉伸强度、硬度和化学成分等进行测试，以确保材料符合标准要求。
生产过程的控制包括对弹簧卷制、热处理和磨光等工艺的控制，以确保每个环节的质量稳定。
成品的检测主要是对弹簧的尺寸、刚度和负载能力等进行测试，以确保成品符合设计要求。
综上所述，汽车用螺旋弹簧的设计和制造涉及多个方面的知识和技术。
弹簧材料的选择、形状和尺寸的确定、制造工艺和质量控制等都对最终产品的性能和可靠性有着重要影响。
对于设计师和制造商来说，了解和掌握这些知识和技术是保证汽车用螺旋弹簧质量和性能的关键。
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F 1 ＝132 N 满足要求载荷 119 N～135N 当弹簧压缩到 H 2 ＝ 25.5 mm， 即 f 2 ＝H 0 －H 2 ＝44－25.5＝18.5 mm
3 44 - (7.5 ˑ 2.2)2 - (9.7 - 4.4)2 F [4 - 3 ˑ 119 - 2 ˑ ( 4.4 )4] F 4 . 4 119 9.7 2 4 ˑ (1 ) 9.7 F 2 ＝205 N 满足要求载荷 191 N～210 N （7） 进行强度校核弹簧在最大变形量 f 2 的情况下产生的切 应力 τ 2 f 2 ＝18.5 mm 时， F 2 ＝205 N。
b
H 0 - (nd)2 - (R 2 - R1)2 F c F R1 4 [4 - 3 ˑ - ( )] R1 Fi F c R2 当 弹 簧 压 缩 到 H 4(1 - ) R2 即 f 1 ＝H 0 －H 1 ＝44－30.2＝13.8 mm 1 ＝30.2 mm，
i
（5）计 算 大 端 弹 簧 开 始 接 触 时 的 负 荷 F c F Gd 4 [H - (nd)2 - (R - R )2 0 2 1 c ＝ 64R 23 n 4 78500 ˑ 2.2 [44 - (7.5 ˑ 2.2)2 - (9.7 - 4.4)2 ] = 119N ＝ 式 64 ˑ 9.73 ˑ 7.5 中： G—材料切变模量； H 0 —弹簧自由高度。 （6） 计算变形量 f i 和该变形量时的载荷 F i 根据已知条件 和上述计算可知， R 2 － R 1 ＝9.7 － 4.4＝5.3， 采用 R 2 － R 1 ＜ nd， 等 节 距 方 法 ， 计 算 f i 和 F i 。 f i ＝
切应力， 与许用切应力[τ]相等； K—系数， 取为 1。
3.14 ˑ 2.23 ˑ 850 ＝82.3 N 16 ˑ 9.7 ˑ 3 119 ˑ 1 （9）计算试验负荷时的高度。
πd 3 τ s 式中： τ s —试验 16R 2 3 F c K
16R 2 F ＝ π[τ]
3
16 ˑ 9.7 ˑ 210 ＝2.23 mm， 取 d＝2.2 mm 3.14 ˑ 850
3 44 - (7.5 ˑ 2.2)2 - (9.7 - 4.4)2 [4 - 3 ˑ 119 - 82.3 ˑ ( 4.4 )4] 82.3 119 9.7 4 ˑ (1 - 4.4 ) 9.7 ＝7.5 H s ＝H 0 - f s ＝44-7.5＝36.5 mm H 44 （10） 计算弹簧的节距 t t＝ 0 ＝ ＝5.86 mm， 取 t＝5.8 7.5 n mm。 2.2.11 计算弹簧的展开长度 L＝nπ （R 2 ＋R 1 ） +π （φ 2 ＋φ ＝7.5ˑ3.14ˑ （9.7+4.4） +3.14ˑ （19.4+8.8） ʈ421mm。 1） 3 结语 综上所述， 锥形弹簧设计高度 H 0 ＝44 mm， 压变形量 f 1 ＝ 13.8 mm， 即 H 1 ＝30.2 mm 时， 负荷 F 1 ＝132 N； 压变形量 f 2 ＝ 18.5 mm， 即 H 2 ＝25.5 mm 时， 负荷 F 2 ＝205 N， 锥形弹簧的最 大工作应力 τ max ＝τ 2 ＝793.8 Mpa。以上计算结果采用等节距 锥形弹簧 R 2 － R 1 ＜nd 的结构， 选用 TDCrV-A-GB/T18983 油 淬火—回火弹簧钢丝满足要求， 该零件通过装机试验验证是可 靠的。该方法用于现有某些零部件设计， 并进行验证、 对比计 算， 很好的用于该类产品的设计。 参考文献 [1] 机械设计手册 （第 4 卷， 徐灏主编） [M]. 北京： 机械工业出版 社,1998 （3） .
载荷1引言圆锥形螺旋弹簧与圆柱形螺旋弹簧相比较具有较大的稳定性应用范围越来越广由于其负荷和变形是非线性的可以防止共振现象发生当所受负荷未使弹簧圈开始接触前负荷与变形关系是线性的如果负荷继续增加则弹簧从大圈开始接触其负荷与变形关系是非线性的圆锥形螺旋弹簧的特性决定于两个因素
百家论点
圆锥等节距螺旋弹簧设计
3
n—弹簧有效圈数。 (7.5 ˑ 2.2)2 - (9.7 - 5.3)2 ＝15.626 mm 式中：
（4） 计算弹簧的并紧高度 H
H
b
＝ (nd)2 - (R 2 - R1)2 ＝
3 44 - (7.5 ˑ 2.2)2 - (9.7 - 4.4)2 119 - F1 ˑ ( 4.4 )4] [4 3 ˑ 13.8＝ F1 119 9.7 4 ˑ (1 - 4.4 ) 9.7
18.5＝
Fc 16 ˑ 205 ˑ 9.7 ˑ 119 τ2＝ F2 ＝ 205 ˑ 1 = 793.8MP a K 3.14 ˑ 2.23 3.14 ˑ d 3 τ 2 ＜[τ]， 所以选择 TDCrV-A-GB/T18983 油淬火—回火弹 簧钢丝满足要求。 16F 2s ＝ F s＝
李树飞
（贵州凯星液力传动机械有限公司， 贵州 遵义 563003） 摘 要：本文针对在没有国家标准的情况下， 介绍等节距锥形弹簧的设计步骤及方法， 并通过产品的应用证明该方法是可靠 和简便的。 关键词：锥形弹簧； 等节距； 载荷 1 引言 圆锥形螺旋弹簧与圆柱形螺旋弹簧相比较， 具有较大的稳 定性， 应用范围越来越广， 由于其负荷和变形是非线性的， 可以 防止共振现象发生， 当所受负荷未使弹簧圈开始接触前， 负荷 与变形关系是线性的， 如果负荷继续增加， 则弹簧从大圈开始 接触， 其负荷与变形关系是非线性的， 圆锥形螺旋弹簧的特性 决定于两个因素： 螺旋比 D/d 变化和参加工作的圈数， 圆锥形螺 旋弹簧分为等螺旋角圆锥形螺旋弹簧和等节距圆锥形螺旋弹 簧两类。本文结合具体案例阐述设计过程。 某型号液力变速器中应用一种圆锥形螺旋弹簧， 要求小端 直径 φ 1 为 8.8 mm， 大端直径 φ 2 为 19.4 mm， 自由高度 H 0 为 44ʃ0.3 mm， 当安装锥形弹簧时压缩到 H 1 ＝30.2 mm， 载荷 F 1 为 119 N～135N， 弹簧压缩到 H 2 ＝25.5 mm 时， 载荷为 F 2 为 191 N～210 N， 使用寿命不小于 50ˑ10 4 次， 有效圈数为 7.5 圈。 2 设计过程 从已经给出的要求， 拟定选用 TDCrV-A-GB/T18983 油淬 火—回火弹簧钢丝， 表面黑色氧化处理。 设计计算： （1） 计算弹簧大端半径 R 2 R 2 ＝φ 2 /2＝19.4/2＝9.7 mm 式 中： φ 2 —弹簧大端中径。 （2） 计算弹簧小端半径 R 1 R 1 ＝φ 1 /2＝8.8/2＝4.4 mm 式 中： φ 1 —弹簧小端中径。 （3） 初步选定材料直径 d [τ] ＝0.5σ b ＝0.5ˑ1700＝850 Mpa 式中: [τ]—许用切应力； σ b —抗拉强度。 式中： F—工作最大载荷。 d＝