弹簧设计及验证计算方法
各种弹簧计算范文
各种弹簧计算范文弹簧是一种常见的机械零件，具有储存和释放机械能的能力。
在工程设计和力学分析中，弹簧的计算是一个重要的问题。
本文将介绍各种弹簧计算的方法和技巧。
1.弹簧刚度计算：弹簧的刚度是指弹簧单位变形所产生的反作用力。
刚度可以用力学公式计算，公式为：k=F/x其中，k为弹簧刚度，单位为牛顿/米（N/m）；F为施加在弹簧上的力，单位为牛顿（N）；x为弹簧的变形量，单位为米（m）。
2.弹簧的长度计算：弹簧的长度可以通过材料弹性模量和簧片的几何尺寸计算。
通常采用钢材制作的弹簧，长度计算公式如下：L=(8*n*t*R)/(π*d³*E)+d其中，L为弹簧的总长度，单位为米（m）；n为簧片的数量；t为簧片的厚度，单位为米（m）；R为簧片弧度，单位为米（m）；d为簧片的宽度，单位为米（m）；E为材料的弹性模量，单位为帕斯卡（Pa）。
3.弹簧的应变能计算：弹簧的应变能是指弹簧储存的机械能。
弹簧的应变能可以通过弹簧刚度和变形量计算，公式为：U=(1/2)*k*x²其中，U为应变能，单位为焦耳（J）；k为弹簧刚度，单位为牛顿/米（N/m）；x为弹簧的变形量，单位为米（m）。
4.弹簧的最大变形量计算：弹簧的最大变形量是指弹簧在受到最大外力作用时的变形量。
最大变形量可以通过弹簧刚度和作用力的比较计算，公式为：x_max = F_max / k其中，x_max为弹簧的最大变形量，单位为米（m）；F_max为施加在弹簧上的最大力，单位为牛顿（N）；k为弹簧刚度，单位为牛顿/米（N/m）。
5.弹簧的材料选取：弹簧的材料选取需要考虑加载条件、工作环境和弹簧的工作寿命等因素。
一般情况下，选取材料时需要考虑弹簧的刚度、强度和耐磨性等性能指标，常用材料有高碳钢、合金钢和不锈钢等。
在选取材料时，还需要根据具体需求进行试验和验证。
综上所述，弹簧的计算涉及弹簧刚度、长度、应变能、最大变形量和材料选取等方面。
计算弹簧需要考虑材料的弹性模量、弹簧的几何尺寸和施加在弹簧上的外力。
弹簧力计算公式范文
弹簧力计算公式范文弹簧力是指弹簧在受力作用下产生的力量。
在物理学中，弹簧力是一个重要的概念。
弹簧力的计算公式可以使用胡克定律来描述，即 F = -kx，其中 F 是弹簧力，k 是弹簧的劲度系数，x 是弹簧的伸长量或压缩量。
弹簧力的计算公式可以看作是胡克定律的应用。
根据胡克定律，弹簧力与弹簧的伸长或压缩成正比，与弹簧的劲度系数成正比。
当弹簧受到拉伸时，伸长量为正；当弹簧受到压缩时，压缩量为负。
根据公式 F = -kx，弹簧力的方向与伸长或压缩的方向相反。
具体的计算方法是将伸长量或压缩量代入公式中，然后根据正负号确定弹簧力的方向。
弹簧力的大小与弹簧的劲度系数有关。
劲度系数是一个与弹簧的刚性程度有关的物理量，用符号k表示。
劲度系数越大，说明弹簧越“硬”，在受到力学作用时伸长或压缩的量越小，弹簧力越大；劲度系数越小，说明弹簧越“软”，在受到力学作用时伸长或压缩的量越大，弹簧力越小。
弹簧力计算公式的具体应用相对简单。
例如，当一个弹簧的劲度系数为 10 N/m，受到 2 cm 的拉伸时，可以使用公式 F = -kx 来计算弹簧力。
将劲度系数和伸长量代入公式中得到 F = -10 N/m * 0.02 m = -0.2 N。
由于弹簧力的方向与伸长方向相反，因此弹簧力的大小为 0.2 N，方向为相反方向。
弹簧力的计算公式不仅适用于伸长情况，也适用于压缩情况。
当一个弹簧的劲度系数为 5 N/m，受到 3 cm 的压缩时，可以使用公式 F = -kx 来计算弹簧力。
将劲度系数和压缩量代入公式中得到 F = -5 N/m * (-0.03 m) = 0.15 N。
由于压缩量为负，因此弹簧力的大小为 0.15 N，方向为压缩方向的相反方向。
弹簧力的计算公式还可以用来解决多个弹簧受力的问题。
当有多个弹簧同时受力时，可以将每个弹簧的弹簧力分别计算，然后将它们的矢量和作为最终的结果。
如果弹簧的劲度系数不同，可以使用相同的计算公式。
弹簧原理的设计方法有几种
弹簧原理的设计方法有几种
弹簧原理的设计方法有多种。
以下是其中几种常见的设计方法：
1. 针对特定应用的经验法则：在某些情况下，设计师可能会根据经验法则来设计弹簧。
这些法则基于过去的经验和实践，可以提供一些基本的设计指导。
例如，设计师可能会考虑弹簧的材料、直径、线径、螺距等因素，以满足特定的应力和变形要求。
2. 力学模型和分析方法：设计师可以使用力学模型和分析方法来设计弹簧。
这些方法基于弹簧的材料特性、几何形状和加载条件，通过数学和物理原理来计算弹簧的性能。
例如，设计师可以使用胡克定律和材料的应力-应变关系来分析弹簧的刚度和变形。
3. 计算机辅助设计（CAD）和仿真：现代技术使得设计师可以使用计算机辅助设计软件和仿真工具来设计和分析弹簧。
这些工具可以提供更准确的预测和优化设计。
设计师可以通过CAD软件创建弹簧的几何模型，并使用仿真工具来模拟加载条件和预测弹簧的性能。
4. 试验和验证：设计师还可以通过试验和验证来设计弹簧。
这包括制作原型弹簧并进行实际测试，以验证设计的正确性和性能。
试验结果可以用于调整设计参数和改进设计。
需要注意的是，弹簧的设计方法取决于具体的应用和要求。
不同的设计方法可以相互结合使用，以获得最佳的设计方案。
注塑模具顶针板复位弹簧力计算
注塑模具顶针板复位弹簧力计算摘要：一、引言二、注塑模具顶针板复位弹簧力的计算方法1.弹簧力计算公式2.计算时需考虑的因素3.计算实例三、计算结果的验证与调整1.验证方法2.调整策略四、总结正文：一、引言注塑模具顶针板复位弹簧力计算在模具设计和制造过程中具有重要意义，弹簧力的大小关系到模具的使用寿命和注塑件的质量。
本文将详细介绍注塑模具顶针板复位弹簧力的计算方法及注意事项。
二、注塑模具顶针板复位弹簧力的计算方法1.弹簧力计算公式注塑模具顶针板复位弹簧力计算公式为：F = k * x其中，F表示弹簧力，k表示弹簧的弹性系数，x表示弹簧的变形量。
2.计算时需考虑的因素在进行弹簧力计算时，需要考虑以下因素：a.模具材料及硬度b.模具使用环境及工作条件c.弹簧的类型、材料和尺寸d.顶针板的重量及复位行程3.计算实例以一个典型的注塑模具为例，假设顶针板的重量为W，复位行程为L，弹簧的材料为SUS304不锈钢，弹性系数为E，弹簧直径为d，长度为l。
根据胡克定律，弹性系数E = F / (k * l)，其中F为弹簧力，k为弹簧的弹性系数，l为弹簧的长度。
由此可得，k = F / (E * l)将k带入弹簧力计算公式，得到：F = k * x = (F / (E * l)) * x = F * x / (E * l)根据顶针板的复位行程L和弹簧直径d，可以计算出弹簧的变形量x = L / d。
将x带入上式，得到：F = F * L / (E * d * L) = F * L^2 / (E * d * l)因此，弹簧力F可以通过公式F = F * L^2 / (E * d * l)计算得到。
三、计算结果的验证与调整1.验证方法计算得到的弹簧力F需要与实际测量值进行对比，以验证计算结果的准确性。
验证方法包括：用实际注塑件进行试模，观察顶针板的复位情况；使用测力计测量弹簧力。
2.调整策略如果计算结果与实际测量值存在较大偏差，需要对计算方法进行调整。
弹簧的变形力计算公式为
弹簧的变形力计算公式为弹簧的变形力计算公式。
弹簧是一种能够储存弹性势能并且在外力作用下发生变形的装置。
在工程和物理学中，弹簧广泛应用于各种机械系统中，如汽车悬挂系统、工业机械、弹簧秤等。
弹簧的变形力是一个重要的参数，它可以帮助我们计算弹簧的性能和设计弹簧系统。
在本文中，我们将介绍弹簧的变形力计算公式及其应用。
弹簧的变形力计算公式可以通过胡克定律来推导。
胡克定律是描述弹簧变形的力学定律，它表明弹簧的变形与外力成正比。
根据胡克定律，弹簧的变形力可以通过以下公式计算：F = kx。
其中，F表示弹簧的变形力，k表示弹簧的弹性系数，x表示弹簧的变形量。
弹簧的弹性系数是一个衡量弹簧刚度的参数，它与弹簧的材料和几何形状有关。
变形量x是指弹簧在外力作用下的变形距离，它可以通过测量弹簧的长度变化来确定。
在实际应用中，我们经常需要计算弹簧的变形力，以便设计合适的弹簧系统。
例如，在汽车悬挂系统中，我们需要根据车辆的质量和路面的不平度来选择合适的弹簧弹性系数，以确保车辆在行驶过程中具有良好的稳定性和舒适性。
此外，在工业机械中，弹簧的变形力也是一个重要的参数，它可以影响机械系统的性能和寿命。
为了更好地理解弹簧的变形力计算公式，我们可以通过一个简单的例子来说明。
假设有一个弹簧的弹性系数为100N/m，外力作用下使得弹簧的变形量为0.1m，那么根据弹簧的变形力计算公式，可以计算出弹簧的变形力为：F = 100N/m 0.1m = 10N。
这意味着外力作用下，弹簧的变形力为10N。
通过这个例子，我们可以看到弹簧的变形力与弹簧的弹性系数和变形量成正比，这也符合胡克定律的描述。
除了弹簧的变形力计算公式之外，我们还可以通过弹簧的应变能来计算弹簧的变形力。
弹簧的应变能是指弹簧储存的弹性势能，它可以通过以下公式计算：U = 1/2 k x^2。
其中，U表示弹簧的应变能，k表示弹簧的弹性系数，x表示弹簧的变形量。
通过弹簧的应变能公式，我们可以得到弹簧的变形力为：F = dU/dx = kx。
恒力弹簧计算公式
恒力弹簧计算公式恒力弹簧是一种力学零件，它的作用是通过给定的力，提供恒定的弹力。
在使用恒力弹簧时，我们需要知道它的力学特性，包括弹簧刚度、伸长和弹力等。
下面将介绍常用的恒力弹簧计算公式。
首先，我们来讨论弹簧的刚度。
弹簧的刚度是指单位长度或单位变形量所产生的弹力。
它常用刚度系数表示，即弹簧的弹力与弹簧伸长量的比值。
刚度系数（K）的计算公式如下：K=F/ΔL其中，K为刚度系数，F为弹簧的弹力，ΔL为弹簧的伸长量。
其次，我们来讨论弹簧的伸长量。
伸长量是指弹簧在承受外力后产生的长度变化。
当弹簧受到外力F时，弹簧的伸长量ΔL可以通过以下公式计算：ΔL=F/K其中，ΔL为弹簧的伸长量，F为弹簧的外力，K为弹簧的刚度系数。
接下来，我们来讨论弹簧的弹力。
弹力是指弹簧所产生的恢复力。
弹力的计算公式如下：F=K*ΔL其中，F为弹簧的弹力，K为弹簧的刚度系数，ΔL为弹簧的伸长量。
除了上述的计算公式，我们还可以通过Hooke定律来计算弹簧的力学特性。
Hooke定律是指在弹性变形范围内，弹簧的变形与所受力成正比。
根据Hooke定律，我们可以得到以下公式：F=k*Δx其中，F为弹簧的外力，k为弹簧的弹性系数，Δx为弹簧的变形量。
在实际计算中，我们通常会根据实际需求选择恒力弹簧的参数，并利用上述的计算公式进行计算。
需要注意的是，不同类型的弹簧具有不同的计算公式，因此在具体计算时需要根据实际情况选择正确的公式。
此外，还有其他与恒力弹簧相关的计算公式，包括弹簧的自然长度、位移等。
但是这些内容超过了1200字的限制，因此在这里无法一一介绍。
总结起来，恒力弹簧的计算公式是设计和制造弹簧过程中必不可少的工具。
了解和掌握这些公式可以帮助我们计算弹簧的力学特性，从而正确选择和应用弹簧。
当然，除了理论计算，我们还需要进行实际测试和验证，以确保弹簧的性能符合需求。
弹簧的弹性势能实验
弹簧的弹性势能实验弹簧是一种常见的弹性体，常用于各种机械装置和工具中。
了解弹簧的弹性特性对于工程领域具有重要意义。
本文将介绍弹簧的弹性势能实验及其原理、步骤，以及实验结果的分析。
一、实验目的研究弹簧的弹性势能与其变形的关系，验证胡克定律。
二、实验原理弹簧的弹性势能表示了在其弹性变形中所储存的能量。
根据胡克定律，当弹簧发生变形时，其弹力与其相对伸长的长度成正比。
胡克定律的数学表达式为：F = -kx其中，F表示弹簧所受的弹力（单位为牛顿），k表示弹簧的弹性系数（单位为牛顿/米），x表示弹簧的伸长量（单位为米）。
根据弹簧的伸长量与受力之间的关系，可以计算出弹簧的弹性势能。
三、实验仪器和材料1. 弹簧：一根具有一定弹性系数的弹簧；2. 刻度尺：用于测量弹簧的伸长量；3. 重物：用于给弹簧施加不同的负荷。
四、实验步骤1. 将弹簧平放在水平桌面上，并使用刻度尺测量弹簧的原始长度（记为x0）。
2. 将一个重物(记为m1)挂在弹簧的下端，并记录下弹簧的伸长量（记为x1）。
3. 更换重物（记为m2），重复步骤2，记录弹簧的伸长量（记为x2）。
4. 重复步骤3，使用不同重物进行实验，记录多组数据。
五、数据处理与分析1. 计算每组实验的弹簧伸长量（Δx = xi - x0）。
2. 根据负荷的大小，计算每组实验的弹簧受力（F = m*g，其中g 为重力加速度）。
3. 绘制弹簧伸长量与负荷之间的图像，并做出拟合曲线。
4. 使用拟合曲线得出弹簧的弹性系数k。
5. 根据拟合曲线和弹簧的伸长量，计算每组实验的弹性势能（E = 1/2 * k * Δx^2）。
六、实验结果及讨论根据实验数据和计算结果，我们可以得到弹簧的弹性势能与其伸长量以及受力之间的关系。
根据实验结果，弹簧的伸长量与受力之间呈线性关系，验证了胡克定律。
弹性势能与伸长量的平方成正比，说明弹簧的弹性势能随着变形的增加而增加。
七、实验误差分析在实际实验中，存在各种误差来源，比如刻度尺的读数误差、重物的质量不准确等。
压力弹簧刚度计算
压力弹簧刚度计算压力弹簧是一种常见的弹性元件，可以用于各种场合，例如汽车悬挂系统、机械设备、电子产品等。
计算压力弹簧的刚度是衡量其性能的重要指标之一，也是设计过程中必须考虑的参数之一压力弹簧的刚度可以用以下公式来计算：K=(Gd^4)/(8ND^3)其中，K是压力弹簧的刚度（N/mm），G是弹性模量（N/mm^2），d是线径（mm），N是圈数，D是直径（mm）。
在计算压力弹簧的刚度时，首先需要获得弹簧材料的弹性模量。
弹性模量是材料的重要力学特性之一，表示了材料在受力时的变形能力和恢复能力。
不同的材料具有不同的弹性模量，常见的弹簧材料有钢、铜、合金等。
在得到弹性模量后，可以开始计算压力弹簧的刚度了。
首先，需要测量弹簧的线径和直径。
线径是弹簧丝线的直径，直径是弹簧的外径。
在测量线径和直径时，需要使用准确的测量工具，例如游标卡尺、微量卡尺等，确保测量结果的准确性。
接下来，需要测量压力弹簧的圈数。
圈数是指弹簧的螺旋圈数，可以通过数圈的方式进行测量。
可以使用标尺或线尺量取弹簧两端之间的距离，然后除以弹簧的线径，得到圈数。
将测得的线径、直径和圈数代入上述的刚度计算公式中，就可以计算得到压力弹簧的刚度值。
刚度值的单位是N/mm，表示单位弹性变形时所受到的力大小。
在实际的工程应用中，压力弹簧的刚度是设计中的重要参数之一、根据实际需求和设计要求，可以通过调整材料、线径、直径等参数，来改变压力弹簧的刚度，从而满足不同的应用需求。
需要注意的是，压力弹簧的刚度计算是一个理论计算，并且只考虑了弹簧的几何尺寸和材料等因素。
实际应用中，考虑到各种实际因素的影响，例如弯曲、扭转、疲劳等，需要进行更为复杂的分析和计算。
因此，在实际工程中，常常需要进行试验和验证，以确保设计的可靠性和合理性。
总结起来，压力弹簧的刚度计算是压力弹簧设计中的关键步骤之一、通过计算，可以得到弹簧的刚度值，从而为设计和应用提供参考依据。
需要注意的是，在实际应用中，需要综合考虑各种因素的影响，并进行试验和验证，以确保设计的合理性和可靠性。
扭力弹簧扭力计算公式
扭力弹簧扭力计算公式
扭力弹簧是一种用于测量和控制扭转力的装置。
它由弹簧材料制成，通常采用金属材料，如钢制。
要计算扭力弹簧的扭转力，需要考虑弹簧的几何形状、材料性质和加载条件。
以下是一个常用的扭力计算公式：
T=(Gd^4)/(32L)
其中
T是扭转力（Nm）
G是弹簧剪切模量（Nm^-2）
d是弹簧外径（m）
L是弹簧自由长度（m）
这个公式是基于弹簧的线性扭转行为假设的。
它假设弹簧材料在扭转过程中呈线性弹性行为，并且由于这种线性关系，弹簧的变形可以用弹性势能来描述。
公式中的弹簧剪切模量是材料的一种特性，用于衡量材料在扭转时的变形能力。
需要注意的是，这个公式只适用于一些特定的弹簧几何形状，如圆环状弹簧。
对于其他形状的弹簧，公式可能要进行适当的修正。
在实际计算中，可以使用这个公式来确定扭力弹簧的设计参数，如弹簧的外径和自由长度。
首先，需要确定所需的扭转力。
然后，根据弹簧材料的性质，选择合适的剪切模量。
最后，根据公式计算出合适的外径和自由长度。
需要注意的是，这个公式只提供了一种近似的计算方法，实际情况可
能会受到许多其他因素的影响，如材料的非线性特性、温度变化、疲劳等。
因此，在实际使用中，还需要进行实验验证或参考相关文献和标准来确定
最终的设计参数。
总之，扭力弹簧的扭转力计算公式是一个较为简单的近似模型，可以
用来估算弹簧的设计参数。
然而，在实际使用中，还需要综合考虑各种因素，以确保设计的准确性和可靠性。
压缩弹簧设计计算公式
压缩弹簧设计计算公式
常见的弹簧刚度计算公式有以下几种：
1. Hooke定律：
弹簧刚度（K）=受力（F）/变形量（ΔL）
弹簧刚度也可以表示成：K=Gd^4/8ND^3，其中G为弹簧材料的剪切模量，d为弹簧线径，D为弹簧的均衡直径，N为弹簧的圈数。
2.圈数公式：
弹簧刚度（K）=Gd^4/8ND^3
弹簧圈数（N）=(Gd^4/8KD^3)+1
弹簧线径（d）=(8NKD^3)/(G)
3.线径公式：
弹簧刚度（K）=Gd^4/8ND^3
弹簧线径（d）=((8NKF)/(πG))^0.25
弹簧圈数（N）=(Gd^4/8KD^3)+1
以上的公式是根据Hooke定律和圈数公式、线径公式推导得出的。
其中，G为弹簧材料的剪切模量，d为弹簧线径，D为弹簧的均衡直径，N为弹簧的圈数，K为弹簧刚度，F为受力，ΔL为变形量。
在实际应用中，根据不同的设计需求和实际情况，可以选择合适的公式进行计算。
同时，由于弹簧经常在循环载荷下工作，还需考虑弹簧的疲劳寿命等因素，以保证弹簧的使用安全和可靠性。
因此，在进行压缩弹簧
设计时，应结合实际情况和经验进行综合考虑，并且需要进行相关的试验和验证。
此外，弹簧设计还需要考虑其他因素，如预缩量、自由长度、受力方式等。
因此，以上给出的公式只是设计中的一部分，还需要根据具体情况进行综合考虑和修改。
总结起来，压缩弹簧设计计算公式主要包括Hooke定律、圈数公式和线径公式，这些公式基于弹簧刚度的定义，用于计算弹簧的物理性能。
在实际应用中，需要根据具体情况选择和修改适合的公式，并结合其他因素进行综合设计。
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型众多 ， 然而在工程实 际工作 中使用最多的是圆柱形 压缩弹簧。弹簧在设计时 ， 通常是根据其所承受 的最 大载荷 、 最大变形量以及结构尺寸要求来决定弹簧的 外径 、 中径 、 工作 圈数 、 螺旋 升角 和高度 等参 数 。
１ 基本 设计Ｉ 盱卜 可将 １ 系 公式化， 碳素弹簧钢 Ｉ 一 、 对于 、 ．
丝 ０ ｍ≤ｄ ｍ的钢 Ｉ ｌ ．ｍ ５ ≤４ｍ ＼ ＼
丝， 抗拉强度 － ｏ 可表示 ｆ ｌ 为： 司
－ ３４ ９ ６． ｄ ７ ７ ； ｏ＝ ０ ． —７ １＋ ． ｔ ８ ６ ６
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对于 ６ ｎ １ ｍ ≤ ｄ≤ ５Ｍ ， ｍ
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ｌ二］ ＝
压 缩 弹 簧 在设 计 阶段 ， 一般 给 出最 大 工作 载 荷 Ｆ 和需 要 的变 形 量 入 要 求 根 据 工 况 条 件 选 定 材 料并 确 ，
４８ｍｍ 的 钢 丝 ， 叮ｌ 图 弹簧工作受力示意图 ． 其 ｌ ： １０７ — １． 一０１ 。同时工程 已证 明 ： 动循 环疲 ９． ９ １１ １ ． ２ 脉
弹簧设计及验证计算方法
孙 畅
（ 中国船舶重＿ 丁集团公司 第七一 ０研究所 ， 湖北 宜昌 ４ ３０ ） ４ ０ ３
【 摘
要 １ 文章从弹簧的设计阶段 入手 ， 对所 涉及的 主要参数的进行 了扼要说 明， 并对弹簧在使 用过 程 中产生的共
振性 问题进行 了简要 的验 算 ， 同时结合工程经验对弹簧结构参数的确定作 了初步探 讨。
表 １ 脉 动 循 环 疲 劳 极 限 Ｔ。
ｒｋ８ （ ）ｋ８ ／ ｄ （ ＝ｘ 耵 ＝ｘ Ｃ（ ［ １ ￣） Ｆ ）
变 形计 算式 ：Ａ＝ ８ Ｄ３ Ｇ ４ ８ Ｃｎ Ｇ Ｆ ２ ｄ＝ Ｆ Ｓ／ｄ ｒ ｄ
ｌ 循环次数 Ｎ ｆ １ ｌ １ Ｉ １ ／ ０ ｏ ４
第 ２ 卷第 ３ （ ５ 期 总第 １５ １ 期）
Ｖ １ ５ Ｎｏ３ Ｓ ｏ． ２ ．（ ＵＭ ． Ｎｏ１ ５） １
机 械 管 理 开 发
ＭＥＣ ＨＡＮ Ｃ ＭＡ ＮＡＧＥＭＥ ＡＮＤ ＤＥＶＥ ０ Ｉ ＡＬ ＮＴ Ｌ
２ １ 年 ６月 ００
Ｊ ｎ２ ０ ｕ ．０ｌ
２１ 疲 劳强度验 算 ．
当 弹 簧 承 受 交 变 剪 应 力 时 ， 进 行 疲 劳 强 度 验 应
算 。设 弹 簧 的应 力 幅值 为丁， 均剪 应 力 为 ， 据 式 平 依
（） １ 可得 ： ８ Ｄ Ｉ ｄ、 ８ ｓ ｍ ２ 丁 ： ｋ ２ｒ 丁 ＝ ｋ Ｆ Ｄ ／ ， ｒ
定许用剪应力［ ， Ｔ 然后计算各个结构参数 ， 】 特别指出的 是： 在设计计算过程中需要用到强度 、 变形或刚度等基 本公式 ： 剪 应力计 算式 ：
劳极限与弹簧钢丝的抗拉强度有关。对应于各种循环次 数 Ⅳ下的脉动极限Ｔ可按表 １ ｏ ’ 选取 ， 为使Ｔ具有一定的 ｏ ’ 可靠 度 ， 应乘 以系数 ， 可按表 ２ 选取 ， 因此 ， 一般应用 的脉动 循 环疲劳 极 限为 ：０ ｒ。 １＝Ｋ＇’ １ ｒ．
表 ２ 可 靠性 系数
Ｉ １
Ｉ
刚度计算式 ：Ｋ＝ＦＡ ｄ Ｓ ｊ ＝Ｇ ／ ／ ＝Ｇ ４ Ｄ ／ ｎ ｄ ｃｎ ８ 式中：为弹簧丝直径 ；： ｄ Ｄ为弹簧 中径；为弹簧有效工作 ｒ ｔ 圈数 ； 为材料 的剪切弹性模量 ；为旋绕 比 ｄ 为 Ｇ ｃ Ｊ ； 曲度系数。变应力时 ， 其值可按 ． （ ／ ） 计算 ； ：１ ／Ｄ ｄ 。 ６ 静应力时 ， 后 取 ＝ ， 为 应 力 修 正 系 数 ， 值 可按 ＝ 其 １ ．５（ ｅ ） ＋１ ／Ｄ ＇ 计算 。 ６ ｄ
收 稿 日期 ：ｏ ９ ２ ３ ２ｏ 一ｌ— ０
式 中： 为弹簧 的 自由高度 ；为长度折算系数 ， 有如 下三种情 况 ： ＝１ ， 时 表示 弹簧一端 固定 ， 一端可移 动 ， 不能 转动 ； ＝Ｏ５ ， 示 弹簧 两端 固定 ； ＝Ｏ７ 但 ／ ．时 表 ｘ ／ ． ｘ 时， 表示 弹簧一 端 固定 ， 一端 铰支 。 对 于上 述三 种情 况 ， 当弹簧 的高 径 比Ｈ／ 分别 小 ｏ Ｄ： 于 ２６３７ ５３ ， 簧不 会 出现 稳定 现象 。这 时 ， ．、．和 －时 弹 取 临界 载 荷 ｌ 大工 作 载荷 的 ２ ， 为最 倍 即 ＝２ 。反 之 ， Ｆ 当高径 比Ｈｌ： ｏ 大于上述极限值 时 ， Ｄ 应按式（ ） ３计算弹 簧的临界载荷 。同时为保证 弹簧的稳定性 ， 应使弹簧 的最大工作载荷Ｆ 小于临界载荷 ， ＜ 即 。 ２３ 共振 性 验算 ． 当弹簧受 到高速运转 的变载荷作用时 ， 为避免发 生共振现象 ， 在设计阶段应进行共振性验算 。对于一 端 固定 ， 一端 自由 的弹簧 ， 图 ２ 所示 ， 见 ａ 其一 阶 自振 频
２２ 稳 定性验 算 ． 】
压 缩 弹簧稳 定性 的临界 载荷 可按 下式计 算 ：
：０８ ３／ １ √ －６８ （ ： 『 ．１／ ［一 ｌ－ ． Ｄ ／ ０ ｏ ５ ） ． （） ３
验证计算除满足静强度和变形要求外 ， 为保证弹 簧正常工作并具有足够的使用寿命 ， 还应对弹簧的疲 劳 强度 、 定性 和共 振性进 行 效验 。 稳
式中： 、 分别为载荷幅值和平均载荷。由图 １ 可得 出疲劳安全系数计算公式 ：
Ｓ ｄ ｆ２ ＝ｒ ｛ （ 一７） ． ＋ １ ｝ ｓ Ｄ ／ ≥｜ （） ２
式中：ｏ Ｔ为弹簧材料 的脉动循环疲劳极限 ； 为弹簧材 丁 料 的剪切 屈 服 极 限 ， 取下 １ ｏ， 为抗 拉 强 度 ； 可 ／ － ２ ； Ｓ 为最小 安全 系数 ， 一般 取 １ ． ．。 ２～１ ５ 弹簧钢丝的抗拉强度随钢丝直径 ｄ 的增大而减小 ，
【 关键词】 弹簧； 验算； 结构参数 【 中图分类号】 Ｔ １５ Ｈ ３
０ 引 言
【 文献标识码】 Ａ
【 文章编号】 １０— ７Ｘ ２ １）３０２— ２ ０ ３７３ （０００— ０６０
这在 工 程实 践 中 已得 到 验
弹簧 在 整个 工业 领域 应用 十分 广 泛 ， 结构 的类 其
２ 验证 计算
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