普通压缩弹簧设计原理和方法及实例教程
压缩弹簧设计以及图纸要求
压缩弹簧压缩弹簧（压簧）是承受向压力的螺旋弹簧，它所用的材料截面多为圆形，也有用矩形和多股钢萦卷制的，弹簧一般为等节距的，压缩弹簧的形状有：圆柱形、圆锥形、中凸形和中凹形以及少量的非圆形等，压缩弹簧的圈与圈之间有一定的间隙，当受到外载荷时弹簧收缩变形，储存变形能。
压簧的设计生产靖江市明艺弹簧厂*************设计定做1.看实际产品需求来自行选择弹簧材料.2.根据产品要求,确定弹簧的内外径,有效圈数,及线径的取值范围.3.将相关参数代入设计参数公式..压缩弹簧特点压缩弹簧(Compression Springs) 对外载压力提供反抗力量。
压缩弹簧一般是金属丝等节距盘绕和有固定的线径。
压缩弹簧利用多个开放线圈对外载压力（如重力压下车轮，或者身体压在床褥上）供给抵抗力量。
也就是，他们回推以反抗外部压力。
压缩弹簧一般是金属丝等节距盘绕和有固定的线径。
此外，也有圆锥形的压缩弹簧，或者圆锥和直线型组合的弹簧。
根据不同的应用领域，压缩弹簧可用于抵抗压力和（或）存储能量。
圆形金属丝是压缩弹簧最常用的，但也有正方形、长方形和特殊形状的金属丝制造出的压缩弹簧。
压缩弹簧设计参数压缩弹簧必要资料：（1）压簧控制直径（Controlling diameter）（a）外径、（b）内径、安装保证尺寸（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）两末端之形式（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。
图纸请注明：材料直径(d)，外径(D)自由高度(Ho)总圈(n 1 ),工作圈数(n)、节距(t)，螺旋方向：有左右旋之分，常用右旋，图纸没注明的一般用右旋。
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。
压缩弹簧的设计
压缩弹簧计算器以弹簧设计来图弹簧加工制造为主怎么去设计计算一个合理的弹簧下面我给大家介绍下大至的计算方法，目前，广泛应用的弹簧应力和变形的计算公式是根据材料力学推导出来的。
若无一定的实际经验，很难设计和制造出高精度的弹簧，随着设计应力的提高，以往的很多经验不再适用。
例如，弹簧的设计应力提高后，螺旋角加大，会使弹簧的疲劳源由簧圈的内侧转移到外侧，所有的计算也只是给我们一个大的方向从而减少研发成本。
下面我给大家介绍下大至的计算方法。
首先，我们要明确我们所设计的弹簧有什么要求。
如下图，这是一个最基本的压缩弹簧的装配图和弹簧图纸。
通过装配件我们要确定我们的弹簧应当用什么节构，外径或是内径大小，工作行程，载荷及工作环境。
弹簧计算基本公式··含义· c = 弹簧指数(c=D/d; c=D/b) [-] b = 线宽[mm, in]d = 线径[mm, in]D = 弹簧中心直径[mm, in]F = 弹簧负载[N, lb]F0 =内应力[N, lb]G = 剪切弹性模量[MPa, psi]h = 线高[mm, in]k = 弹簧系数[N/mm, lb/in]Ks = 曲线纠正因数[-]· L0 = 弹簧自由长度[mm, in]LH = 弹簧挂钩高度[mm, in]LK =有效截面长度[mm, in]n = 工作线圈数[-]p = 线圈间距[mm, in]s = 弹簧变形量[mm, in]Ψ= 形状系数 [-] (e.g. DIN 2090)t = 弹簧材料拉伸应力 [MPa, psi]t0 = 内应力 [MPa, psi]·曲线修正因素线圈弯曲导致额外的线圈弯曲应力。
因此计算使用校正因数来纠正压力。
对于圆截面线圈弹簧，校正因数是由几个经验公式决定的。
计算使用以下的关系式：KS=1+0.5/C对于方形截面弹簧，校正系数由来自适当的列线图的所给弹簧直径比 b/h 来决定的。
弹簧设计
12-2 圆柱拉、压螺旋弹簧的设计浏览字体设置：- 11pt + 10pt 12pt 14pt 16pt§12-2 圆柱拉、压螺旋弹簧的设计一、圆柱形拉、压螺旋弹簧的结构、几何尺寸和特性曲线1、弹簧的结构(1)压缩弹簧（图12－1）A、YI型：两端面圈并紧磨平B、YⅢ型：两端面圈并紧不磨平。
磨平部分不少于圆周长的3/4，端头厚度一般不少于d/8。
(a)YⅠ型(b)YⅡ型图12-1 压缩弹簧(2)拉伸弹簧（图12－2）A、L I型：半圆形钩B、LⅡ型：圆环钩C、LⅦ型：可调式挂钩，用于受力较大时图12-2 拉伸弹簧2、主要几何尺寸弹簧丝直径d、外径D、内径、中径、节距p、螺旋升角 、自由高度(压缩弹簧)或长度(拉伸弹簧)，如图12-3。
此外还有有限圈数n，总圈数，几何尺寸计算公式见表12-1。
(a) (b)图12-3 圆柱形拉、压螺旋弹簧的参数弹簧指数C：弹簧中径D2和簧丝直径d的比值即：C=D2/d。
弹簧丝直径d相同时，C值小则弹簧中径D2也小，其刚度较大。
反之则刚度较小。
通常C值在4～16范围内，可按表12-2选取。
表12-2 圆柱螺旋弹簧常用弹簧指数C弹簧直径d/mm0.2～0.40.5～1 1.1～2.2 2.5～67～1618～42C7～145～125～104～104～84～63、特性曲线弹簧所受载荷与其变形之间的关系曲线称为弹簧的特性曲线。
(1)压缩弹簧其特性曲线如图12-4所示。
图中H0为弹簧未受载时的自由高度。
F min为最小工作载荷，它是使弹簧处于安装位置的初始载荷。
在F min的作用下，弹簧从自由高度H0被压缩到H1，相应的弹簧压缩变形量为λmin。
在弹簧的最大工作载荷F max作用下，弹簧的压缩变形量增至λmax。
图中F lim为弹簧的极限载荷，在其作用下，弹簧高度为H lim，变形量为λlim，弹簧丝应力达到了材料的弹性极限。
此外，图中的h=λmax-λmin，称为弹簧的工作行程。
弹簧压缩并圈
弹簧压缩并圈一、弹簧是一种能够储存和释放机械能的弹性元件，广泛应用于机械、汽车、电子、建筑等领域。
其中，弹簧压缩并圈是一种常见的弹簧类型，其工作原理和应用十分重要。
本文将详细介绍弹簧压缩并圈的工作原理、设计要点以及应用领域。
二、弹簧压缩并圈的工作原理弹簧压缩并圈是一种螺旋状的弹簧，其工作原理基于弹性形变。
当受到外力压缩时，弹簧会发生形变，螺旋簧圈会逐渐缩小，储存弹性势能。
当外力解除时，弹簧会恢复原状，释放储存的弹性势能，推动周围的物体或系统发生相应的运动。
弹簧压缩并圈的工作原理可以归纳为以下几个关键步骤：1.受力阶段：外力作用于弹簧上，使得螺旋簧圈逐渐缩小，弹簧发生压缩形变。
2.形变阶段：弹簧内部的材料发生弹性形变，吸收外力的能量并将其储存为弹性势能。
3.储能阶段：弹簧在受力阶段储存了足够的弹性势能，此时外力解除。
4.释能阶段：弹簧开始恢复原状，释放储存的弹性势能，推动相邻物体或系统做相应的运动。
三、弹簧压缩并圈的设计要点1.材料选择：弹簧压缩并圈的材料通常选择高弹性、耐腐蚀的合金钢或不锈钢，以保证其在长期使用中具有良好的弹性和耐久性。
2.直径和线径设计：弹簧的直径和线径的选择直接影响其承载能力和变形范围。
合理的设计应根据具体应用需求来确定。
3.圈数和圈距设计：弹簧的圈数和圈距决定了其压缩和释能的幅度，需要根据具体应用来调整，以满足设计要求。
4.热处理：适当的热处理可以提高弹簧的强度和硬度，增加其使用寿命。
5.表面处理：表面处理如防腐涂层、镀层等可以提高弹簧的抗腐蚀性，增加其在不同环境下的适用性。
四、弹簧压缩并圈的应用领域弹簧压缩并圈由于其简单而有效的设计，广泛应用于许多领域，包括但不限于：1.机械工程：用于机械装置、振动系统等，起到减震、缓冲和储能的作用。
2.汽车工业：作为悬挂系统、座椅系统的一部分，用于提供舒适的乘坐体验。
3.电子产品：用于电子设备的按键、弹簧接触器等，提供机械支持和回弹功能。
压缩弹簧结构范文
压缩弹簧结构范文1.压缩弹簧结构的设计原理压缩弹簧结构的设计原理基于弹性变形的能力。
当外力作用在压缩弹簧上时，它会发生变形，并储存弹性势能。
一旦外力解除，压缩弹簧会恢复到原始形状，并释放储存的弹性能量。
弹簧的形变量与外力的大小成正比，同时也与弹簧的刚度有关。
弹簧刚度越大，形变量越小。
2.压缩弹簧的材料选取压缩弹簧的材料选取要考虑弹性模量、疲劳寿命、抗腐蚀性能等因素。
常见的弹簧材料有钢、合金和高高聚物等。
钢是最常用的弹簧材料，具有良好的弹性和导热性能，但容易生锈。
合金材料可以提高弹簧的强度和耐腐蚀性，但成本较高。
高分子材料具有较低的弹性模量，适用于需要较小压缩力的应用。
3.压缩弹簧的设计参数压缩弹簧的设计参数包括压缩力、刚度和自由长度等。
压缩力是指弹簧在受到外力作用时所产生的恢复力。
刚度是指单位变形量所需的力量，也可以表示为弹簧的刚度系数。
自由长度是指弹簧在没有受到外力时的长度。
这些参数的选择取决于具体的应用需求。
4.压缩弹簧的应用领域压缩弹簧广泛应用于各种机械装置和系统中，如汽车避震器、自行车减震系统、家用电器、工业机械等。
在汽车避震器中，压缩弹簧负责吸收和减缓车辆行驶过程中的震动和冲击力。
在家用电器中，压缩弹簧用于减震和支撑，使得电器可以稳固地放置在地面上。
总而言之，压缩弹簧结构是一种能够储存和释放弹性势能的弹性元件。
通过选取适合的材料、设计合理的参数，可以使压缩弹簧在各个应用领域发挥出良好的性能。
同时，对于压缩弹簧的材料研究和设计方法仍然有待进一步发展，以满足不断变化的工程需求。
第16章机械设计弹簧PPT教案
8FD2 πd 3
D2 /2
F F
剪切应力
F
4F πd 2
合成应力
T
F
8FD2 πd 3
4F πd 2
8FD2 πd 3
1
d 2 D2
令
C D2
d
8FC πd 2第17页/共4页1 0.5 C
C 旋绕比，或弹簧指数。 ——
D(min) 0.2~0.4 0.45~1 1.1~2.2 2.5~6
2250 2250 2200 2150 2050 19潘5存0云教1授8研50制 1800 1650 1650 1550 1500 1400 1400 1350 1250 1750 1750 1700 2170 1650 1550 1450 1400 1300 1300 1200 1150 1150 1100 1350 1250
2. 弹簧的许用应力
弹簧的许用应力主要取决材料品质、热处理方法、载荷性 质、弹簧的工作条件和重要程度，以及簧丝的尺寸等
弹簧按载荷分为三类：
I类弹簧： 受变载荷作用次数>106，或很重要的弹簧。
II类弹簧：受变载荷作用次数在103 ~ 105 ，或受冲击 载荷的弹 簧，或受静载荷的重要弹簧。
III类弹簧：受变载荷作用次数在<103 ，或受静载荷 的弹簧。
C=D2/d 7~14
5~12 5~10 4~9
7~16 18~42 4~8 4~6
表 16-５ 常 用 旋 绕 比 C
∑=
8FC
d 2
1+
0.5 C
≈88FdFC2dC2
由于0.5/C远小于1，故由F
引起的剪切应力可忽略。
若考虑螺旋升角和簧丝曲 率对应力集中的影响，实际应 力分布与理论分析有差别。
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。
由以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)。
参数名称及代号计算公式备注工作高度或长度H1,H2,…,H nH 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/cosαL≈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°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。
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普通压缩弹簧设计原理和方法及实例教程
首先说下弹簧设计的2个最基本的公式：
1.弹簧常数K：单位kg/mm
2.簧作用力P：单位g
说明：G(弹性系数)：对不同材料，可以查资料（不锈钢304为7000 kg/mm2）
d(线径)
OD(外径)
Dcen(中心径)：OD-d
Nc(有效圈数)：总圈数-2
L(作用长度)：预压长度+作用行程
当然做好一个要求高的压缩弹簧，要考虑的远不止这些，要考虑弹簧处理后应力的变化、摩擦力影响等等因素。
下面我们看看原题的要求，附图片：
1.压缩弹簧被用在一个装配件里，里面的为塑料件。
塑料件和弹簧相配合的直径为。
2.装配好后，在不受外力的情况下，弹簧的长度为10mm。
3.在受外力270-280g的情况下，弹簧的长度为为5mm，也就是说弹簧作用行程也为5mm。
分析上面的2个基本公式：
((弹性系数)是通过选材料可以确定的。
（我用的不锈钢304）
(线径)怎么选取呢我们假想下，如果选d=1的话，那么弹簧的圈数就不能超过6圈（保守的圈数），因为在280g力压紧后，空间高只有5 mm（6圈*1=6 mm），会产生矛盾干涉。
所以根据以往画弹簧经验，这里我就取d=，（直径太细影响受力，就不取d=了），那么同时确定弹簧的总圈数=7圈，Na有效圈数为5圈，符合弹簧受力的要求（个人认为圈数太少也会影响受力），弹簧压紧后的高度=7圈*= mm，小于5 mm，符合设计意图。
(外径) 怎么选取呢根据图纸，塑料件和弹簧相配的直径为，所以取弹簧的内径为9 mm（不松也不紧）那么OD =9+*2=
(中心径)= OD-d= mm
(有效圈)：上面确定线径的时候已经确定了Na=7-2=5圈（两头有2圈是并齐的，就不多说了）
综合上面所叙述，弹簧常数K就可以算出来了
K=7000*^4/8*^3*5=mm=mm (代入公式1就OK了)
那么弹簧常数K出来了，代入公式2就可以算得L=P/K=≈11 mm
因为L=预压长度+作用行程所以预压长度=L-作用行程=11-5=6mm
得出结论：弹簧的自由长度=预压长度+预压载荷时的长度=6+10=16mm
接下来就是出图纸了，就不多说了呢!!
--------------------------------------教程完---------------------------------------------。