圆柱形螺旋压缩弹簧
1)应用范围在图纸上有要求时,应使用本标准。
如有特别说明或附加说明,应标注在图纸和/或有关标准上。
2)在图纸上的标注2.1 必须遵守的规定●标准74132.2 可以采用的规定●喷丸处理(Pallinatura)●保护性涂料3.产品鉴定说明按下面各段的规定,进行元件的验证和试验,并将试验结果与图纸规定进行比较。
3.1试验环境(除特别规定者外)温度: 23°± 5°大气压力:860~1060毫巴相对湿度:45~70%4.一般特性4.1外观检查无保护性涂料的弹簧,其表面应无锈蚀和氧化皮,螺旋的内部不得有卷绕工具所造成的痕迹。
表面检查应用2X放大镜进行;如有怀疑,应用电磁式测量仪检查。
在经喷丸处理或带涂料的弹簧上,即使弹簧内部的表面层亦应完整。
除图纸上另外有规定者外,弹簧有效段的节距应均匀,从有效段至弹簧的端部应均匀过渡。
4.2标志如会影响弹簧的疲劳寿命,弹簧上的标志通常可以省去。
通常可只用油漆点作为标志以方便安装,此时安装工作必须按图纸说明进行。
4.3尺寸与公差尺寸和公差应按图纸和标准加以检查;弹簧的标准数值见附件5及主要参数图。
所规定的自由长度(Lo)仅为参考值,供应商可以作必要的变化,以满足负荷和挠性方面的规定公差。
弹簧的压紧长度(Lb)只在图纸上有规定时才须作为最高要求加以检验。
4.3.1平行度和垂直度支承面的平行度误差和弹簧轴线相对于支承面的垂直度误差之最大允许值按图纸规定。
4.3.2尺寸测量试验应用3个弹簧进行:●按“试验结果”表(附件1)进行特性尺寸测量并将结果记录在表内。
●按表上规定的检验负荷(Pc)进行这些弹簧的试验,共8次。
●在气阀关闭和打开的高度上进行负荷检查。
●将测得的数值记入附件1的表格内。
●对任一弹簧进行挠性计算,将结果记入附件1的表格内。
●用计量学方法测定支承面的平行度误差和弹簧轴线相对于支承面的垂直度误差,并将结果记入附件1的表格内。
如实测值或计算值不在规定范围内,样品便属不及格。
4.4材料图纸上规定使用之钢丝,其成分和状态应符合标准2368LT的规定。
如图纸上规定要采用喷丸处理,应按标准2457L.T.的规定在成品上进行规定的试验。
4.5脱碳试验应按标准2457L.T.进行。
脱碳深度检查应按标准2368L.T.进行。
4.6质量(重量)元件理论质量(重量)的测定应按供应商与定货人的商定,用以下办法之一进行:●根据图纸规定的尺寸和公差、材料表规定的体积重量以及造型上的技术必要性,进行数学计算。
●计算10个合格元件的重量之算术平均值。
5) 弹性特性5.1 热态粘滞性屈服(cedimento viscoso a caldo)非破坏性:关于整个试验循环,参照附件2的表。
5.1.1 试验说明1.给6个弹簧作上1~6的编号。
2.将1号弹簧放在天平的下盘上。
3.通过合适的手轮,使弹簧与天平的上盘接触并加上0.2kg的预负荷。
4.在此情况下通过位移传感器测量弹簧的自由高度,将结果记录在表格的“收货状态”(pervenuto)栏内。
5.将弹簧压缩至表格的第一部分规定的“阀门关闭”高度。
6.测量相应的负荷并记入表格内。
7.将弹簧压缩至表格的第一部分规定的“阀门打开”高度。
8.测量相应的负荷并记入表格内。
9.将弹簧压缩至表格的最后一行规定的负荷Pc为止,共进行8次。
10、重复进行步骤4~8,将实测数值记入表格内的“8次检验负荷循环后”那栏内。
11、对所有其它弹簧重复步骤2~10。
12、用合适的工具将6个弹簧压缩至“阀门打开”的高度。
13、将工具锁定并将之连同弹簧一起放入130±2°C的恒温炉内48±1小时。
14、将弹簧从工具内取出并在常温下冷却约30分钟。
如由于任何原因弹簧要在工具内冷却,试验便被认为是不真实,应用新的工具进行试验。
15、重复步骤4~8,将实测值记录在表格的“130°C,48小时后”那栏内。
16、计算每个弹簧在“阀门关闭高度时”和“阀门打开高度时”、在“8个循环后”与“130°C,48小时后”的负荷之间的差别,将结果记录在表格的“测得的负荷损失”栏内17、相对于8个循环后的实测值,计算“阀门关闭高度”和“阀门打开高度”时的负荷损失百分数。
计算时采用以下公式:P – P1负荷损失% = -------- X100%P此处,P = 8个检验负荷循环后的实测值P1 = 炉内处理后的实测值18、将计算得的值记录在表格内。
19、按“阀门关闭高度”和“阀门打开高度”,将最小、最大和算术平均百分损失记录在表格的有关栏内。
注:试验所得的最大值不应超过标准2368L.T.规定的允许百分值极限,否则便不合。
5.1.2 依弹簧的材料和检验类别而异,在图纸规定的试验长度下之名义应力值(在负荷Pmax下的计算应力)下,所得数值不应超过以下图表规定的极限值。
(图)(纵坐标:)最大允许初始负荷损失P%(横坐标:)负荷Pmax 时的应力(daN/mm2)5.2 弹性特性检查(负荷和挠性)5.2.1 弹性特性的测量应在图纸规定的8次“检验负荷(Pc)”试验后,用§4.3.2规定的试验方法进行。
5.2.2 图纸规定有两种负荷公差的弹簧验明在规定长度(L1和L2)下,两负荷处在各自的公差范围内。
如弹簧图纸上只规定了一个负荷,应在相应的弹黄长度(L1)下进行负荷的验证。
5.2.3 图纸规定有一个负荷公差和挠性公差的弹簧验明在图纸规定的、与带公差的负荷相应的长度下,负荷处于该公差范围内。
验明图纸规定的两种负荷(或两种长度)下的挠性(或刚性)处于规定公差范围内。
6.表面涂层表面涂层的检验应在成品上按图纸规定进行(例如标准2801L.T.)。
7.疲劳试验进行试验的方法是,按照§7.1节规定的方法,让弹簧在图纸规定的极限值之间、以规定的最少循环数承受重复的强迫变形(压缩)循环。
不允许有断裂。
7.1 在试验台架上验证疲劳强度7.1.1 注明负荷循环是脉冲式的,从0至规定值之间变化。
要使用的参数为扭转应力τ(kg/mm2)。
试验方法是staircase(楼梯间)法,见标准UNI3964。
要进行试验的最小弹簧数目为15个。
整个试验循环见附件3的表。
7.1.2 试验1)试验弹簧的数目等于机器的试验位置数目。
一半(或约一半)弹簧以τ等于规定的初始值进行试验;另一半以比上述小2kg/mm2的τ值进行试验。
注意:机器应能保证脉冲负荷由零至最大允许τ值之间连续变化。
试验速度应不致引起弹簧内部温度的升高。
2)用下式计算能产生所选τ应力值的负荷P(kg)。
π× d3P = -----------------×τ (1)8 × Kts × D此处,τ = 扭转应力 (kg/mm2)D = 弹簧中径(mm)d = 钢丝直径(mm)Kts = 应力集中系数(Wahl);从附件4的图表中可查得,是比值D/d的函数。
P = 负荷(kg)。
3)将一个弹簧放在天平上,并让弹簧承受8次检验负荷(Pc)。
4)测量弹簧的自由高度(预加负荷0.2kg),将数值填入附件3。
5)将弹簧压缩以获得用前面的公式(1)计算得的负荷P。
6)测量在此压缩情况下的弹簧高度并将之填入附件3的相应高度栏内。
7) 从弹簧自由长度中减去弹簧被压缩时的高度,将所得的变形值(矢量)填入附件3。
8) 调整疲劳试验台架以获得计算的行程矢量。
9) 将弹簧放在疲劳试验台的合适卡口内。
10) 配备一个能在弹簧和套筒断裂时使试验机构停止的装置。
11)启动试验机。
在无断裂的情况下每个试验的时间为107个循环,在附件3的“断裂”栏内填入“NO”。
如弹簧在107个循环之前断裂,将循环数和弹簧断裂点填入。
应注意观察弹簧的断裂部分,看是否有不正常情况(裂纹,夹杂,拉丝缺陷等)存在。
如有疑问,应进行实验室分析。
12) 按照下述考虑,以新的τ值在每个试验机构上进行下一次试验:-如弹簧断裂,将τ应力值减少2kg/mm2。
-如弹簧不断裂,将τ应力值增加2kg/mm2。
13) 以规定标准继续进行试验,至样品用完为止。
14) 按楼梯间(stair case)法计算B50%和B1%值,将结果填入附件3的表格内。
15)按照下表的规定,验明疲劳极限B1%是否超出或等于材料的预期疲劳极限。
8) 生产循环的规定8.1处理供应商可按他认为更合适的标准随意进行处理,但弹簧应满足§5.1节的试验要求。
8.2 弹性特性的检查如图纸规定要进行100%的检验而不说明要检查的特性,此百分值便仅是指弹性特性(负荷和挠性);在此情况下,供应商可将上述百分比限制为仅检查一种特性(负荷中的一个,按情形选取,或挠性),并仍用此统计学标准进行其它检查,或检查其它负荷,或检查挠性。
9) 对供应商的规定零件应在足够干燥的,温度变化不大的环境中储存。
包装方式应能避免弹簧表面之间的直接接触,以保证表面涂料的完整性。
9.3 按产品鉴定标准供应供应商应提交购买定单要求的数量,并附上规定的质量和合格证书。
所有规定特性都应加以验证。
不允许有“不合格”。
9.4 按生产要求进行供应所供应的产品应符合图纸和本标准的规定。
规定要采用的生产过程的类型和检验的严格性时,供应商应注意Piaggio给各种特性规定的重要性等级,见各种规定(§10节)。
注:不论在产品鉴定时还是在供货检验时,均可对已进行过非破坏性试验(在§10节中用NM表示)的元件进行各种检查。
如元件已进行过破坏性试验(M),若无特别规定,便不能用来进行其它试验或检查。
10.特性分类表附件1试验结果弹簧的图号:材料:注:--挠性计算: f = (B-A)/(D-C)STAIR CASE (楼梯间)法1.由下向上地按增大顺序将负荷填入第一栏内。
2.在以后各栏中,根据所进行的试验,如弹簧断裂则填上X,若弹簧不断裂则填上O。
3.按照所进行的总试验数目,确定出现得较少的事件(断裂或不断裂)。
4.在量i 的栏内,将负荷水平从0到n-1地加以编号(n=负荷水平号)。
5.在ni栏内填入每个负荷水平下出现率较低的事件(断裂或不断裂)数。
6.在以后各栏中填入数值i*ni 和i2*ni.B) B50%和B1%的计算验证条件A = Σo n-1 (i*ni)=B xC – A2/B2 > 0.3B = Σo n-1 (ni)=C = Σo n-1(i2*ni)=B 50% = X + d * [(A/B) ± 0.5] (*) =S = 1.62* d *[(C/D) – (A/B)2 + 0.03] =B1% = B50% - 2.33 * S =此处: X 为出现率较低的事件之较低负荷水平. d 为负荷水平之间的间隔.(*)分析时仅考虑总出现率较低的事件之有关数据,因而只是弹簧不断裂或弹簧断裂时的数据。
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、圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧的设计原理
1、圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧原理
圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧是一种特殊的弹簧,其结构设计使用了螺
旋结构,螺旋结构的形状是一个圆柱形的圆柱螺纹。
圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧的压缩(拉伸)受力分布差异,当进行压缩(拉伸)力作用时,弹簧
的整个螺旋节在不同的力矩作用下会产生相应的弹性变形,从而使得弹簧
的中心轴变长,以缩短弹簧的长度。
2、圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧特性
圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧具有对同直径和外径的小变化具有很强的
适应性的特性,同时,压缩(拉伸)力也有必要时可以根据弹性变形率来
改变。
圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧的压缩(拉伸)受力分布差异,当进行
压缩(拉伸)力作用时,弹簧的整个螺旋节在不同的力矩作用下会产生相
应的弹性变形,从而使得弹簧的中心轴变长,从而缩短弹簧的长度。
此外,这种弹簧具有紧凑结构,能够有效地减少设备装置内的多余空间,重量轻,由于采用细小的钢、不锈钢、铜或其它有良好装配性的金属等材料,具有
良好的耐磨性、耐腐蚀性和耐臭氧性等性能。
圆柱螺旋压缩弹簧计算
圆柱螺旋压缩弹簧计算
一、螺旋弹簧
1、什么是螺旋弹簧
螺旋弹簧是一种非常常见的弹簧装置,由一根圆柱形螺旋卷筒和一根
螺旋杆组成。
它可以在圆柱形螺旋卷筒内盘绕螺旋卷筒的外部螺旋杆,形
成一种紧凑的压缩弹簧,具有优良的弹性性能。
2、有什么作用
螺旋弹簧用于缓冲和支撑,它由一小根金属圆柱状螺旋组成,具有优
良的弹性性能,可以抗震,分散压力,减少振动,降低噪声,是广泛应用
于航天,医疗,机械,汽车,石油,能源,玩具,电子等行业的理想产品。
3、如何计算
(1)确定载荷:载荷是指在伸长或压缩时的弹簧所受的最大负荷。
(2)确定伸长:伸长是指弹簧伸长或变形的距离。
(3)确定螺旋弹簧尺寸:螺旋弹簧的外径和层数将根据载荷和伸长
来确定,而螺旋弹簧的任何变形都将影响其尺寸。
(4)确定弹簧材料:根据螺旋弹簧在应用中的工作环境,从材料的
质量、硬度、耐腐蚀性和覆盖层等方面来选择弹簧材料。
二、圆柱螺旋压缩弹簧
1、什么是圆柱螺旋压缩弹簧。
圆柱螺旋弹簧的参数
圆柱螺旋弹簧的参数(原创版)目录一、圆柱螺旋弹簧的基本几何参数二、圆柱螺旋弹簧的设计参数三、圆柱螺旋弹簧的应用范围四、圆柱螺旋弹簧的选用与安装正文一、圆柱螺旋弹簧的基本几何参数圆柱螺旋弹簧是一种常见的弹簧类型,广泛应用于各种工程机械、仪器仪表等领域。
它的基本几何参数包括以下几个方面:1.弹簧线径(d):即弹簧线的直径,是圆柱螺旋弹簧的主要尺寸参数之一。
2.心轴最大直径(s):工业应用中弹簧轴的最大直径,通常公差为 2%。
3.内径(di):即簧圈的内直径,通常公差为 2%。
4.外径(de):即簧圈的外直径,dedi2d,通常公差为 2%。
5.最小孔径(h):弹簧正常工作状态下所需通过的最小孔径。
二、圆柱螺旋弹簧的设计参数在设计圆柱螺旋弹簧时,需要考虑以下几个参数:1.钢丝的抗剪切模量(G):这是设计弹簧的重要参数,决定了弹簧的刚度。
2.弹簧中径(D):弹簧的工作直径,直接影响弹簧的承载能力。
3.弹簧有效圈数(n):决定弹簧的长度和弹性。
4.节距(t):除两端支承圈外,相邻两圈的轴向距离。
5.支承圈数(n2)和总圈数(n1):为使压缩弹簧工作时放置平稳、受力均匀,制造时会将弹簧两端并紧且磨平。
三、圆柱螺旋弹簧的应用范围圆柱螺旋弹簧广泛应用于各种工程机械、仪器仪表、汽车、摩托车等领域,主要用于减震、调节、支撑等作用。
四、圆柱螺旋弹簧的选用与安装在选用圆柱螺旋弹簧时,需要根据实际工作条件选择合适的弹簧材料、线径、中径等参数。
在安装时,要注意弹簧的压缩量、安装高度、工作环境等因素,确保弹簧能正常工作。
总之,圆柱螺旋弹簧是一种重要的弹性元件,在工程应用中具有广泛的应用前景。
圆柱螺旋压缩弹簧计算公式
圆柱螺旋压缩弹簧计算
公式
-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
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D2 D2=Cd 按普通圆柱螺旋弹簧尺寸系列表取标准值
内径D1 D1=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~的范围内选取自由高度或长度H0 H0≈pn+~2)d(两端并紧,磨平)H0≈pn+(3~d(两端并紧,不磨平) H0=nd+钩环轴向长度工作高度或长度H1,H2,…,Hn Hn=H0-λn Hn= H0+λn λn--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n1 n1=n+(2~(冷卷)n1=n+~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=~D2 p=d 轴向间距δ δ=p
-d 展开长度L L=πD2n1/cosα L≈πD2n+钩环展开长度螺旋角α α=arctg(p/πD 2) 对压缩螺旋弹簧,推荐α=5°~9°质量ms ms= γ为材料的密度,对各种钢,γ=7700kg/ ;对铍青铜,γ=8100kg/。
圆柱螺旋压缩弹簧计算
圆柱螺旋压缩弹簧计算1.圆柱螺旋压缩弹簧的计算原理:圆柱螺旋压缩弹簧的计算原理基于胡克定律和弹性力学理论。
胡克定律指出,在弹性范围内,弹簧的变形量与外力之间存在线性关系。
根据弹性力学理论,圆柱螺旋压缩弹簧的变形量与载荷、弹簧材料的物理性质以及弹簧的几何尺寸相关。
2.弹性系数的计算:弹簧的弹性系数是指单位变形量产生的弹力大小,通常用牛顿/米(N/m)表示。
对于圆柱螺旋压缩弹簧,其弹性系数的计算公式为:K=(Gd^4)/(8D^3n)其中,K为弹性系数,G为剪切模量,d为线径,D为弹簧直径,n为弹簧的有效圈数。
3.刚度系数的计算:弹簧的刚度系数是指单位载荷产生的变形量大小,通常用米/牛顿(m/N)表示。
对于圆柱螺旋压缩弹簧,其刚度系数的计算公式为:C=1/K其中,C为刚度系数,K为弹性系数。
4.变形量的计算:ΔL=(F*L)/(n*Gd^4/8D^3)其中,ΔL为变形量,F为外力大小,L为弹簧的自由长度,n为弹簧的有效圈数,G为剪切模量,d为线径,D为弹簧直径。
5.实例分析:假设有一个圆柱螺旋压缩弹簧,其线径为10mm,弹簧直径为50mm,有效圈数为10,剪切模量为80GPa,弹簧的自由长度为100mm。
现在对该弹簧进行计算。
首先计算弹性系数K:K=(80*10^9Pa*(10/1000)^4)/(8*(50/1000)^3*10)≈8.025N/m然后计算刚度系数C:C=1/K≈0.1249m/N最后计算变形量ΔL:假设外力F为100NΔL = (100N * 100mm) / (10 * (80 * 10^9 Pa * (10 / 1000)^4) / (8 * (50 / 1000)^3))综上所述,圆柱螺旋压缩弹簧的计算涉及弹性系数、刚度系数和变形量的计算。
根据弹簧的几何尺寸、材料性质和外力大小,可以通过相应的计算公式得到这些参数,从而进行弹簧的设计和选择。
圆柱螺旋压缩弹簧计算公式
圆柱螺旋压缩弹簧计算公式
弹簧常量(Spring Constant)是指单位压缩或拉伸长度下所储存的能量。
它是衡量弹簧刚性和柔性的重要指标。
圆柱螺旋压缩弹簧的弹簧常量可以通过以下公式计算:
k=(Gd^4)/(8D^3n)
其中,k为弹簧常量,G为弹簧材料的剪切模量,d为弹簧线圈的直径,D为弹簧线圈的平均直径,n为弹簧线圈的总数。
F = kx
其中,F为受到的力,k为弹簧常量,x为弹簧的位移。
Fmax = kxmax
其中,Fmax为最大力,k为弹簧常量,xmax为允许的最大位移。
Lmax = Ln - (D/2 + d/2 + c)
其中,Lmax为最大压缩长度,Ln为弹簧线圈的总长度,D为弹簧线圈的平均直径,d为弹簧线圈的直径,c为线圈间的缝隙。
x_max = (Ln - L0) / n
其中,x_max为最大位移,Ln为弹簧线圈的总长度,L0为弹簧的初始长度,n为弹簧线圈的总数。
S=F/x
其中,S为刚度,F为受到的力,x为位移。
E = (1/2)kx^2
其中,E为弹性能量,k为弹簧常量,x为位移。
以上就是关于圆柱螺旋压缩弹簧的计算公式。
通过这些公式,我们可以准确地计算弹簧的性能参数,为机械设计提供依据,并确保弹簧在实际使用中能够正常工作。
当然,在实际设计中,还需要考虑许多其他因素,如疲劳寿命、可靠性和安全系数等,并结合实际应用需求进行综合设计。
圆柱螺旋压缩弹簧选用标准
标记示例:215000系列产品压缩弹簧d=0.5,D=8,n=5,H0=15,两端并紧磨平,左旋,材料为65Mn,表面镀镍:压缩弹簧 215000 65Mn 镀镍 (0.5*8*15*5,两端并紧磨平,左 旋)
弹簧类别
产品编号
材料
表面处理
主要尺寸参数(d*D*H0*n)
备注
压缩弹簧
******
65Mn
镀镍
0.5*8*15*5,两端并紧磨平,左旋
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。
2 of 4 - 压缩弹簧/零部件标准.xls
3 of 4 - 压缩弹簧/零部件标准.xls
D D2
D D2
旋绕比C
9.5
10
11
12
14
曲度系数比K
1.15 1.14 1.13 1.12
1.1
旋绕比C与曲度系数比K换 算关系
C=D/d, K=(4C-1)/(4C-4)+0.615/C
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)
1.3 1.29 1.28 1.27
1.26
C与曲
旋绕比C
6
6.2
6.4
6.5
6.6
6.8
7
圆柱螺旋弹簧的参数
圆柱螺旋弹簧的参数摘要:一、圆柱螺旋弹簧的基本几何参数二、圆柱螺旋弹簧的设计参数三、圆柱螺旋弹簧的应用范围四、圆柱螺旋弹簧的选用与安装正文:一、圆柱螺旋弹簧的基本几何参数圆柱螺旋弹簧是一种标准形的压缩弹簧,其具有的基本几何参数如下:1.弹簧线径(d):即弹簧线的直径;2.心轴最大直径(s):工业应用中弹簧轴的最大直径,通常公差为2%;3.内径(di):即簧圈的内直径,通常公差为2%;4.外径(de):即簧圈的外直径,dedi2d,通常公差为2%;5.最小孔径(h):弹簧正常工作状态下所需通过的最小孔径。
二、圆柱螺旋弹簧的设计参数圆柱螺旋弹簧的设计参数包括以下内容:1.簧丝直径(d):制造弹簧的钢丝直径;2.弹簧外径(d0):弹簧的最大直径;3.弹簧内径(d1):弹簧的最小直径,d1 等于d 减2d;4.弹簧中径(d2):弹簧的平均直径,d2d-d;5.节距(t):除两端支承圈外,相邻两圈的轴向距离;6.有效圈数(n):为使压缩弹簧工作时放置平稳、受力均匀,制造时会将弹簧两端并紧且磨平。
并紧磨平的部分只起支承作用,故称为支承圈,弹簧的有效圈数等于总圈数减去支承圈数;7.支承圈数(n2):弹簧两端并紧且磨平的部分所形成的圈数;8.总圈数(n1):弹簧的总圈数。
三、圆柱螺旋弹簧的应用范围圆柱螺旋弹簧广泛应用于各种机械设备、仪器仪表、汽车、摩托车等领域,主要用于减震、防抖、调节压力、控制机构运动等。
四、圆柱螺旋弹簧的选用与安装在选择圆柱螺旋弹簧时,需要考虑以下因素:工作环境、负荷、工作温度、弹簧刚度等。
在选择弹簧材料时,需要根据工作环境、负荷、工作温度等因素选择合适的弹簧钢丝。
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)计算公式质量m sm s=γ为材料的密度,对各种钢,γ=7700kg/;对铍青•(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F min,使它可靠地稳定在安装位置上。
F min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。
F max为弹簧承受的最大工作载荷。
在F max作用下,弹簧长度减到H2,其压缩变形量增到λmax。
λmax与λmin的差即为弹簧的工作行程圆柱螺旋压缩弹簧的特性曲线h,h=λmax-λmin。
F lim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。
螺旋弹簧结构及制造
螺旋弹簧结构及制造一、圆柱螺旋弹簧结构圆柱螺旋弹簧根据受力性质,有三种类型:1. 圆柱螺旋压缩弹簧1)弹簧各圈间距设弹簧的节距为p;弹簧丝的直径为d;在自由状态下各圈之间应有适当的间距δ。
为了使弹簧在压缩后仍能保持一定的弹性,还应保证在最大载荷作用下,各圈之间仍具有一定的间距δ1。
δ1的大小一般推荐为:δ1=0.1d≥0.2mm2)死圈弹簧的两个端面圈与邻圈并紧(无间隙),只起支承作用,不参与变形,故称为死圈。
当弹簧的工作圈数n≤7时,弹簧每端的死圈约为0.75圈;当n>7时,每端的死圈约为1~1.75圈。
3)端部结构形式YI型(图a):两个端面圈均与邻圈并紧,并在专用的磨床上磨平;YII型(图b):加热卷绕时弹簧丝两端锻扁且与邻圈并紧(端面圈可磨平,也可不磨平);YIII型(图c):两个端面圈均与邻圈并紧不磨平在重要的场合,应采用YI型,以保证两支承端面与弹簧的轴线垂直,从而使弹簧受压时不致歪斜。
弹簧丝直径d≤0.5mm时,弹簧的两支承端面可不必磨平。
d>0.5mm的弹簧,两支承端面则需磨平。
磨平部分应不少于圆周长的3/4。
端头厚度一般不小于d/8,端面粗糙度应低于Ra252.圆柱螺旋拉伸弹簧1)端部挂钩型式拉伸弹簧为了便于联接、固着及加载,两端制有挂钩。
LI型和LII型挂钩制造方便,应用很广。
但因挂钩过渡处产生很大弯曲应力,故只宜用于弹簧丝直径d≤l0mm的弹簧中。
LVII、LVIII型挂钩不与弹簧丝联成一体,故无前述过渡处的缺点,而且这种挂钩可以转到任意方向,便于安装。
在受力较大的场合,最好采用LVII型挂钩,但它的价格较贵。
2)有预应力的拉伸弹簧圆柱螺旋拉伸弹簧空载时,各圈应相互并拢。
另外,为了节省轴向工作空间,并保证弹簧在空载时各圈相互压紧,常在卷绕的过程中,同时使弹簧丝绕其本身的轴线产生扭转。
这样制成的弹簧,各圈相互间即具有一定的压紧力,弹簧丝中也产生了一定的预应力,故称为。
