弹簧设计规范(全)
阻尼弹簧减震器 标准

阻尼弹簧减震器标准阻尼弹簧减震器是一种能够减少机械结构在振动中的能量消耗,进而降低振动幅度的装置。
它结合了弹簧和阻尼器两种元件,通过控制阻尼力和弹簧刚度来实现减振效果。
在工程领域中,阻尼弹簧减震器被广泛应用于各种机械系统中,如汽车悬挂系统、建筑物结构、航空航天器等。
标准制定的目的是为了确保阻尼弹簧减震器在设计、制造和使用过程中的安全性、可靠性和性能。
下面将从几个方面介绍关于阻尼弹簧减震器标准的制定内容。
1. 标准的背景与依据制定阻尼弹簧减震器标准的背景是为了提高阻尼弹簧减震器的设计和制造水平,推动行业发展,并保证产品质量和安全性。
制定标准还可以促进国内外企业之间的技术交流与合作。
在标准制定过程中,需要参考相关的法律法规、国家标准和行业规范。
还需要参考国内外相关领域的研究成果和实践经验,以便更好地制定出符合实际需求的标准。
2. 标准的范围和适用对象阻尼弹簧减震器标准的范围包括设计、制造、安装和维护等各个环节。
标准适用于所有类型的阻尼弹簧减震器,无论是用于哪种具体的机械系统。
标准的适用对象主要包括阻尼弹簧减震器的设计人员、制造商、使用者、安装人员和维护人员等。
他们都可以通过遵循标准中的规定,合理选择和使用阻尼弹簧减震器,确保其在使用过程中具有良好的性能和安全性。
3. 标准的内容阻尼弹簧减震器标准的内容应包括以下几个方面:(1)性能要求:阻尼弹簧减震器应具有一定的承载能力、振动吸收能力和抗震性能。
标准中应规定这些性能指标的具体要求,包括最大承载能力、频率响应范围、减振效率等。
(2)设计原则:标准中应对阻尼弹簧减震器的设计原则进行规定,确保其设计合理、稳定可靠。
包括弹簧刚度、阻尼力、减振方向等方面的设计参数。
(3)制造要求:标准中应规定阻尼弹簧减震器的制造要求,包括材料选择、加工工艺、装配方法等。
可以提供相关的检验方法和标准规范,以确保产品质量。
(4)安装和维护:标准中应对阻尼弹簧减震器的安装和维护进行规范,包括安装位置、固定方式、定期维护等。
din 9250标准 -回复

din 9250标准-回复DIN 9250标准的解读和应用引言:DIN 9250标准是德国国家标准委员会(DIN)颁布的一个重要标准,它对弹簧平衡器的设计和应用提供了详细的规范。
本文将对DIN 9250标准进行逐步解读,以便更好地理解和应用该标准。
第一步:了解DIN 9250标准的背景DIN 9250标准最初于1967年发布,旨在规范弹簧平衡器的设计和使用。
弹簧平衡器主要用于工业和机械领域中的移动设备,如吊索、吊车、起重机等。
该标准不仅确保设备的安全运行,还提高了设备的工作效率和使用寿命。
第二步:理解DIN 9250标准的结构和内容DIN 9250标准主要由以下几个方面组成:1. 定义和术语:标准中包含了一系列术语和定义,如平衡器、施加力、最小收缩力等。
了解这些术语的定义对于正确理解和应用该标准至关重要。
2. 设计要求:该部分规定了弹簧平衡器的设计要求,包括尺寸、材料、弹簧力等。
这些要求旨在保证平衡器的稳定性、可靠性和安全性。
3. 安全和防护:标准对弹簧平衡器的安全性和防护措施提供了详细的规范,包括对潜在危险的警示、防护罩的要求等。
这些规定确保使用平衡器时能够减少潜在风险和保护工作人员的安全。
4. 安装和使用:该部分详细说明了弹簧平衡器的安装和使用要求,如固定位置、施加力的方式等。
正确按照这些要求进行安装和使用,可以确保平衡器的正常运行和高效工作。
第三步:合理应用DIN 9250标准在实际应用中,应根据设备的具体情况和需求,合理应用DIN 9250标准。
以下是一些关键步骤和注意事项:1. 设计阶段:在设备设计阶段就应考虑弹簧平衡器的应用。
根据DIN 9250标准中的设计要求,选择适当的尺寸、材料和弹簧力,以确保平衡器能够满足设备的工作要求。
2. 安装和调试:在安装平衡器时,按照DIN 9250标准中的要求进行固定和施加力调节。
使用专业工具和技术,确保平衡器的正常工作和调试。
同时,确保平衡器与其他设备部件的协调配合,以达到最佳效果。
教科版科学四年级上册3.4 弹簧测力计 教学设计(同课异构公开课教案3篇)

教科版科学四年级上册《3.4 弹簧测力计》教学设计同课异构(一)【教材分析】《弹簧测力计》这节课是2019年新教科版科学四年级上册第三单元《运动和力》单元的第4课,本章前三节主要研究了小车动力大小与小车运动的关系,也着重了解了重力、反冲力、弹力等类型的力。
本节课安排了两个活动:第一是认识弹簧测力计,学生通过观察、认读和实际感受来认识弹簧测力计的结构、计量单位、刻度标识及如何读数,这是使用弹簧测力计的前提;第二是用弹簧测力计测量力的大小,一方面引导学生亲身感受不同力的大小,另一方面先估测、后测量实际的物体,这是本课的重点内容。
研讨部分引导学生思考得更为深刻,进一步认识弹力概念的内涵和实例。
【学情分析】四年级的学生对力和弹簧测力计其实并不陌生,他们有着自己的感性经验。
在前面的科学学习中,学生已经学会使用尺子、温度计、量筒、天平等测量工具对物体进行定量观察。
学生也能够说出生活中常用物理量的多少,比如1厘米有多长、1秒钟有多长等问题的答案,但很少有学生知道力的大小是如何测量的,力的单位是什么,甚至不清楚力的大小应该怎样表示。
基于此在《弹簧测力计》一课中学习使用弹簧测力计测量力的大小是符合学生认知水平和技能发展需要的,对各种测量工具的回顾帮助学生建立知识间的联系,初步建构有关“测量”的知识框架。
【核心素养目标】科学观念:1.力有大小和方向,力的大小是可以测量的。
2.弹簧测力计是利用弹簧“受力大,伸长长”的特征制作的,弹簧的伸长特征与橡皮筋相似。
3.力的单位是牛顿。
科学思维:了解弹簧测力计的工作原理,尝试制作出一个简单的橡皮筋测力计。
探究实践:1.认识弹簧测力计的基本结构。
2.使用弹簧测力计测量力的大小。
态度实践:1.发展进一步研究力的兴趣。
2.树立细致、有步骤的态度。
3.体会到不同测量工具可以解决不同的现实问题。
4.用弹簧测力计可以测量物体的重力。
【教学重难点】重点:了解弹簧测力计的工作原理,正确使用弹簧测力计测量力的大小。
65Mn弹簧垫圈的热处理工艺设计

攀枝花学院学生课程设计(论文)题目:65Mn弹簧垫圈的热处理工艺设计学生姓名:学号:所在院(系):材料工程学院专业: 20XX级材料成型及控制工程班级:材料成型及控制工程指导教师: X X X 职称:讲师2013年11月25日攀枝花学院教务处制攀枝花学院本科学生课程设计任务书课程设计(论文)指导教师成绩评定表攀枝花学院本科课程设计(论文)摘要摘要本课设计了65Mn弹簧垫圈热处理工艺设计。
主要的工艺过程包括下料、冲孔、冷压成型、热处理定型等过程。
通过各种不同的工艺过程进行恰当的处理可以获得各种性能良好的材料并且满足各项性能的要求。
65Mn波浪形弹簧垫圈原有的回火工艺加以改,采用不同的工艺对其进行热处理,并作压缩试验检测弹性性能,比较、分析各种工艺热处理后弹簧垫圈压缩试验的结果,起结果表明弹簧垫圈最佳热处理工艺为260℃低温回火。
预备热处理采用去应力退火,为增加其耐磨性最终热处理采用等温淬火+低温回火。
关键词:65Mn,弹簧垫圈,低温回火攀枝花学院本科课程设计(论文)目录目录摘要 (Ⅰ)1、设计任务 (1)1.1设计任务 (1)1.2设计的技术要求 (1)2、热处理零件图 (2)3、设计方案 (3)3.1弹簧垫圈设计的分析 (3)3.2钢种材料 (4)4、设计说明 (5)4.1加工工艺流程 (5)4.2具体热处理工艺 (5)5、质量检验项目 (9)6、分析与讨论 (10)6.165Mn弹簧垫圈热处理缺陷及产生原因 (10)6.2预防或补救措施 (10)7、结束语 (11)8、热处理工艺卡片 (12)参考文献 (13)1 设计任务1.1设计任务65Mn弹簧垫圈的热处理工艺设计1.2设计的用途及技术要求65Mn钢强度.硬度.弹性和淬透性均比一般钢材要好的多。
具有过热敏感性和回火脆性倾向,水淬有形成裂纹倾向。
退火态可切削性尚可,冷变形塑性低,焊接性差,表面脱碳倾向比硅钢小,这些作为弹簧垫圈是很好的先决条件。
压缩弹簧受力计算

压缩弹簧受力计算压缩弹簧是一种常见的弹簧形式,广泛应用于各种机械和工程装置中。
在设计和分析弹簧系统时,了解弹簧受到的压缩力的计算方法是至关重要的。
为了方便理解,我们以一根直径为d,长度为L的圆形钢材为例,来计算压缩弹簧受力。
首先,我们需要了解一些弹簧的基本术语和参数:1. 刚度(Stiffness):弹簧的刚度表示单位长度内受力与变形的关系,通常用弹簧系数K来表示。
K的单位是N/m(牛顿/米),它表示单位长度内所受到的力。
2. 弹簧常数(Spring Constant):弹簧的刚度与其自身的材料属性、尺寸和几何形状有关。
弹簧常数K可以通过弹簧的几何尺寸和材料属性来计算。
对于圆形截面的弹簧材料,其弹簧常数可以表示为:K = G * d^4/ (8 * N * L),其中G是弹簧材料的剪切模量,d是弹簧的直径,L是弹簧长度,N是弹簧的绕组数。
有了以上的基本概念和参数,我们可以进行弹簧受力的计算。
1.计算弹簧常数K:根据弹簧的材料属性,比如剪切模量G,弹簧的几何尺寸,如直径d,长度L和绕组数N,可以计算出弹簧常数K的值。
2.确定弹簧受力:在给定的外力作用下,弹簧将被压缩,产生变形。
根据胡克定律,弹簧受力F与其压缩量x的关系可以表示为:F=K*x,其中x是弹簧的压缩量,就是弹簧的变形量。
3.解算压缩量:对于给定的外力,通过弹簧受力的计算可以得到弹簧的压缩量。
假设外力是一个定值F,我们可以通过反推计算出所需的x值。
以上就是压缩弹簧受力的基本计算方法。
需要注意的是,以上公式和方法是在假设弹簧材料表现为短期弹性行为的基础上得出的。
在实际应用中,我们需要根据具体情况考虑弹簧材料的非线性、长期应力松弛等因素。
此外,弹簧的设计和应用还需要满足相关的工程规范和设计准则。
总之,压缩弹簧受力的计算是机械设计和工程分析中的重要任务,准确计算和评估弹簧的受力是确保机械装置的安全和性能的基础。
弹簧支吊架设计冷态负荷值

弹簧支吊架设计冷态负荷值
弹簧支吊架设计的冷态负荷值是指在室温下,支吊架所能承受
的静态负荷。
在设计弹簧支吊架时,需要考虑到所安装管道或设备
的重量以及额外的荷载,确保支吊架在冷态下能够稳定支撑并承受
所需的负荷。
冷态负荷值的计算涉及到材料的选择、弹簧的尺寸和强度等因素。
首先需要确定所安装设备或管道的重量,然后考虑到可能的动
态荷载和环境因素,如风荷载或地震荷载。
接下来根据设计标准和
规范,选择合适的弹簧支吊架材料,并计算出所需的弹簧尺寸和数量。
在计算冷态负荷值时,还需要考虑弹簧在使用过程中可能受到
的变形和疲劳,确保弹簧支吊架在长期使用中能够保持稳定的支撑
能力。
此外,还需要考虑安装位置、支吊架之间的间距以及与其他
结构的连接方式等因素。
总之,弹簧支吊架设计的冷态负荷值是一个综合考虑静态负荷、动态荷载、材料强度和使用环境等多个因素的复杂工程问题。
设计
人员需要根据具体的工程要求和标准规范进行合理的计算和选择,以确保弹簧支吊架在实际使用中能够安全可靠地承受负荷。
材料力学弹簧分析知识点总结
材料力学弹簧分析知识点总结材料力学中的弹簧分析是研究弹性体特性及其应力和变形行为的重要内容。
在工程领域中,弹簧被广泛应用于机械、汽车、电子和航空等各个领域。
通过对弹簧的分析,我们可以更好地理解其工作原理和性能特点。
本文将总结一些材料力学中关于弹簧分析的重要知识点。
一、弹簧的基本概念弹簧是一种具有弹性的零件,具有恢复原状的能力。
在工程中,常见的弹簧类型包括压簧、拉簧和扭簧等。
弹簧的主要作用是产生弹力,实现力的传递和储存。
二、弹簧的力学特性1. 线性弹性弹簧在弹性变形范围内,应力与应变呈线性关系。
这意味着应力是弹簧位移的线性函数,并且弹簧在加载和卸载过程中的力学特性相同。
2. 弹簧刚度刚度是弹簧的一个关键参数,表示单位位移引起的力的变化率。
弹簧的刚度越大,单位位移引起的力的变化越大,即弹簧越硬。
弹簧的刚度可以通过材料的弹性模量和几何参数来计算。
3. 应力-应变关系弹簧在加载时会产生应力和应变。
应力是单位面积上的力,应变是单位长度上的位移。
通常,弹簧的应力-应变关系可以用胡克定律来描述,即应力与应变成正比。
三、弹簧的分析方法1. 简化模型在分析弹簧时,我们可以使用简化模型来简化计算。
例如,我们可以将弹簧看作是一个弹性变形的理想弹簧,忽略其它因素的影响。
这种简化模型可用于初步设计和估算。
2. 受力分析在实际工程中,弹簧通常处于受力状态。
为了获得准确的结果,我们需要对弹簧的受力情况进行分析。
这包括计算受力的大小、方向和作用点等。
3. 应力和变形分析在分析弹簧时,我们需要计算其应力和变形。
通过应力分析,我们可以了解弹簧的强度和安全性。
而变形分析可以帮助我们确定弹簧的变形程度和工作性能。
四、弹簧的设计规范在进行弹簧设计时,我们需要遵守一些设计规范和标准。
这些规范通常包括弹簧的材料选择、尺寸设计、安装方式和使用条件等。
遵循这些规范可以确保弹簧的工作性能和寿命。
五、弹簧的应用领域弹簧广泛应用于各个领域,例如机械工程、汽车工程、电子工程和航空工程等。
结构工程师-结构设计要求规范
结构工程师-结构设计规范首先,结构设计必需考虑符合安规要求。
具体与结构相关的安规要求见附件一《结构设计安规要求》。
钣金件的设计规范:1.材料的选用:根据不同的需求,选择合适的材料。
2.钣金件结构的设计应尽量减少利边和尖角的出现。
3.输出钣金件图纸时,图纸上需注明毛刺方向、产品材质、表面处理等。
4.钣金件上所有的牙孔需在图纸上标明,若设计为自行攻牙的牙孔需事先计算好底孔尺寸并在图纸上标明。
5.固定传感器的钣金件(如:过渡板、计数架)在设计时需考虑兼容性,便于后期扩展其它新机型。
在输出开模资料时需在图纸上特别标明哪些特征在后期会新开冲孔模进行替换。
6.钣金件的设计必需遵循钣金件设计规范。
详见附件二《钣金结构件可加工性设计规范》。
塑胶件的设计规范:1.材料的选用:根据不同的需求选择合适的材料。
例如:传动轮或磨擦较频繁的部件需选用耐磨材料POM、PA66等。
与钞票有磨擦的部件尽量选用导电材料或抗静电材料,防止静电的产生和静电释放。
靠近发垫部件的塑胶部件需选用防火材料,并且设计时应尽量远离发热体。
若受空间限制无法远离,可考虑选用金属材料。
2.结构设计需考虑部件自身的强度、产品注塑成型造成的缩水、熔合线等。
塑胶产品的设计必需遵循塑胶产品设计规范,详见附件三《塑胶产品设计规范及注意事项》。
3.塑胶镶嵌螺丝、螺母及五金预埋件(如:五金提手)在结构上的设计规范:a.预埋件金属体紧配面需滚花处理。
b.预埋件金属体紧配面车削加工直径方向成大小大尺寸。
c.大五金预埋件在五金件的结构设计时需预先考虑五金件自身的强度,防止在注塑成型时由于注塑压力造成五金件变形。
设计塑胶包胶部份需考虑其胶厚,尽量保持均匀胶厚且胶厚不可太厚防止缩水及不易注塑成型。
4.螺丝柱上螺孔尺寸的设计需符合下表的要求(参考用):螺丝柱的直径必需根据螺丝柱底孔尺寸来设计,一般需保证有1.5mm的壁厚。
防止外观缩水螺丝柱底部需掏火山口。
防止螺丝柱变形,螺丝柱周围需增加加强筋。
压缩弹簧极限长度计算公式
压缩弹簧极限长度计算公式压缩弹簧是一种常见的机械零件,广泛应用于汽车、摩托车、家具、工业设备等领域。
在设计和使用压缩弹簧时,需要考虑其极限长度,以确保其安全可靠地工作。
本文将介绍压缩弹簧的极限长度计算公式,以及相关的理论知识和实际应用。
1. 压缩弹簧的基本原理。
压缩弹簧是一种用于储存和释放机械能的弹簧,其工作原理是利用外力将其压缩,当外力减小或消失时,弹簧会恢复原状并释放储存的能量。
压缩弹簧通常由金属丝或钢带制成,具有一定的弹性和变形能力。
在设计和使用压缩弹簧时,需要考虑其材料、尺寸、弹性系数等因素,以确保其满足设计要求并具有良好的工作性能。
2. 压缩弹簧的极限长度。
压缩弹簧的极限长度是指其在受力作用下可以承受的最大压缩变形量。
当弹簧的压缩量超过极限长度时,会导致弹簧的永久变形或破坏,从而影响其工作性能甚至造成安全事故。
因此,计算压缩弹簧的极限长度是非常重要的,可以帮助工程师合理设计和选择弹簧,确保其安全可靠地工作。
3. 压缩弹簧极限长度计算公式。
压缩弹簧的极限长度计算公式通常可以通过以下公式来表示:L = Fmax / k。
其中,L表示压缩弹簧的极限长度,单位为米(m);Fmax表示压缩弹簧所能承受的最大压缩力,单位为牛顿(N);k表示压缩弹簧的弹性系数,单位为牛顿/米(N/m)。
通过这个公式,可以很容易地计算出压缩弹簧的极限长度,从而为工程师提供了重要的设计参考。
4. 压缩弹簧极限长度计算实例。
为了更好地理解压缩弹簧极限长度的计算方法,下面举一个实际的计算实例。
假设一个压缩弹簧的弹性系数为1000N/m,所能承受的最大压缩力为500N,那么根据上述公式,可以计算出该压缩弹簧的极限长度为:L = 500N / 1000N/m = 0.5m。
通过这个计算实例,可以看出,当弹簧的弹性系数和最大压缩力已知时,可以很容易地计算出其极限长度,为工程师提供了重要的设计参考。
5. 压缩弹簧极限长度的影响因素。
铁路车辆空气弹簧标准
铁路车辆空气弹簧标准
铁路车辆空气弹簧的标准是指对其设计、制造、安装和测试等方面的规范要求。
以下是一般情况下的铁路车辆空气弹簧标准:
1. 适用范围:标准适用于铁路车辆的车体悬挂系统中所使用的空气弹簧。
2. 设计要求:空气弹簧应根据具体车辆的运行参数,包括车重、车速、运行环境等进行设计。
设计要求包括承载力、刚度、阻尼等。
3. 材料选择:空气弹簧的材料应符合相关的材料标准,如弹簧钢的材质和机械性能符合国家标准。
4. 制造工艺:空气弹簧的制造应符合相关的制造工艺规范,包括材料预处理、成型、热处理、表面处理等过程。
5. 安装要求:空气弹簧的安装应符合相关的安装要求,如安装位置、连接方式、固定方式等。
6. 测试方法:空气弹簧应进行相关的测试以验证其质量和性能。
测试项目包括承载力测试、刚度测试、阻尼测试等。
值得注意的是,不同国家和地区可能有不同的铁路车辆空气弹
簧标准,具体的要求可能会有所差异。
因此,在实际应用中需要根据相关的标准和规范进行设计、制造和测试。
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. . 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。 表1 弹簧的基本类型、特点和作用 名称 弹簧简图 特点及应用 名称 弹簧简图 特点及应用
圆柱形螺旋弹簧 图(a)承受拉力,图(b)承受压力,结构简单,制造方便,应用最为广泛 碟形弹簧 承受压力,缓冲及减振能力强,常用于重型机械的缓冲和减振装置。
圆柱形螺旋扭转弹簧 承受转矩,主要用于各种装置中的压紧和蓄能 环形弹簧 承受压力,是目前最强的压缩、缓冲弹簧,常用于重型设备,如机车车辆、锻压设备和机械中的缓冲装置。
圆锥形螺旋弹簧 承受压力,结构紧凑,稳定性好,防振能力较强,多用于承受大载荷和减振的场合 盘簧 承受转矩,能储存较大的能量,常用作仪器、钟表中的弹簧。
板弹簧 承受弯曲,变形大,吸振能力强,主要用于汽车、拖拉机和铁路车辆的悬挂装置。 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。
项目 名称 JIS代码 概略组成 主要用途及特点 单价级别 回火温度 热后颜色
1 不锈钢线 SUS302和WPB C(碳)、Si(硅)、Mn(锰)、P(磷)、S(硫)、Ni(镍)、Cr(铬)、Mo(钼) 经过冷加工可得高强度,铁路车辆、输送机螺丝、螺帽、弹簧等,耐热、耐蚀。 中 300°~480°之间(视线径之大小) 米灰色亮白色 SUS304
和WPB
广为使用于不锈钢、耐热钢,
又用于食品设备,一般仪学设备,原子力,耐热耐蚀。
2 碳钢线 SWC SWB C(碳)、Si(硅)、Mn(锰)、P(磷)、S(硫) 硬拉钢线,用于耐蚀性差,要求精度不高,钢性较脆,成形后要表面处理或加防锈油。 低 200°~400°之间(视线径之大小) 淡茶色、茶色、青色、淡蓝色、褐色
3 琴钢线 SWPA SWPB C(碳)、Si(硅)、Mn(锰)、P(磷)、S(硫)、Cu(铜) 耐疲劳性佳,要求精度高。一般用于电池弹簧、开关弹簧等、钢性柔韧,成形后要表面处理或加防锈油。 高 200°~400°之间(视线径之大小) 同SWPA、SWPB
4 铍铜线 C1720W Be(铍)、Mn(锰)、Ni(镍)、P(磷)[Cu(铜)+Sn(锡)+P(磷)]Ni(镍)+Co(钴) 耐蚀性佳,于时效硬化处理前,富于展性时效硬化处理后,增加耐疲劳性,导电性时效硬化处理应加工后,可制螺丝弹簧电刷,通讯器具(表面镀银、金)。 特高 150°~200° 黄色 5 磷青铜 C5191W Sn(锡)、Zn(锌)、P(磷) 耐疲劳性,耐蚀性、耐磨耗性佳,可制螺丝弹簧、扭簧、扣钮、扎电机、通讯市场适用(镀金、银)。 较高 150°~200° 黄色 6 其它 如油回火线、白铜线及其它线材,不常用,适用于航天科技。 镀镍线等同SWC+Ni。 常需特别制做,造价昂贵。 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。 . . 表2 螺旋弹簧的常用材料和许用应力 材料 许用应力[r]MPa 推荐使用
温度/℃ 推荐硬度范围 特点及应用 类别 牌号 Ⅰ类 Ⅱ类 Ⅲ类
碳素弹簧钢丝 B、C、D级 0.3σh 0.4σh 0.5σh -40-120 价廉易得,热处理后强度较高,但尺寸大了不易淬透,多用于制作小
弹簧
合金钢丝
60SiMn 480 640 800 -40-200
45-50HRC 弹性和回火稳定性好,但易脱碳,适用于制造受重载的大弹簧。 50CrVA 450 600 750 -40-210 有高的疲劳极限,弹性、淬透性和回火稳定性好,常用于制造受变载荷的弹簧
60SiCrVA 570 760 950 45-50 强度高,弹性好,耐高温,适用于承受重载荷的弹簧 不锈钢丝 4CrI3 450 600 750 -40-300 耐腐蚀,耐高温,适用于受腐蚀介质影响的弹簧
青铜丝 QSi3--1 270 360 450 -40-120 48-53HRC 耐腐蚀,防磁,适用于机械或仪表中的弹簧 QSn4--3 90-100100HRC
在选择材料时,应考虑弹簧的用途、重要性、工作条件(如载荷性质、大小及循环特性,工作温度和周围介质,工作时间等)、加工方法、热处理和经济性等诸多因素。如碳素弹簧钢的价格低,强度高,性能好,广泛用于受静载荷和有限作用次数变载荷的小弹簧;合金钢的强度高,弹性好,耐温高,适用于尺寸较大及承受冲击载荷的弹簧;不锈钢耐腐蚀、耐高温,适用于在腐蚀性介质中工作的弹簧;铜合金的耐腐和抗磁性好,但强度低,适用于受力较小而又要求有耐腐蚀和防磁的弹簧。表3为优质碳素弹簧钢丝的尺寸系列和抗拉强度极限,供设计时参考。 非金属弹簧的材料主要是橡胶,另外还有塑料、软木和空气等。 弹簧材料的许用应力与材料种类、载荷性质、热处理方法、弹簧丝尺寸,弹簧的工作条件和重要程度有关,弹簧的许用应力按受变载荷循环次数的情况不同分三类(见表2);循环次数在106以上的重要弹簧(如内燃机阀门弹簧和电磁闸瓦制动弹簧等)为Ⅰ类;循环次数在103-106之间及受冲击载荷的弹簧(如调速器弹簧和一般车辆弹簧等)为Ⅱ类;循环次数在103以下的弹簧(如一般安全阀门弹簧和磨擦式安全离合器弹簧等)为Ⅲ类。 碳素弹簧钢的强度高、性能好,供应充足,应用广泛,适于制造弹簧丝直径d≤13mm的弹簧。按照用途分为三级:B级(d=0.08-10mm)用于低应力弹簧;C级d=0.08-10mm用于中等应用弹簧;D级(d=0.08-6.0mm)用于高应力弹簧。碳素弹簧钢丝的抗拉强度极限σb见表3。
表3 GB4357-89碳素弹簧钢丝抗拉强度(GB/T1239.6-92)单位:MPa 钢丝直径d/mm 级 别 钢丝直径 d/mm 级 别
B级 C级 D级 B级 C级 D级 1.00 1600 1960 2300 4.5 1320 1520 1620 1.2 1620 1910 2250 5.0 1320 1470 1570 1.4 1620 1860 2150 5.5 1270 1470 1570 1.6 1570 1810 2110 6.0 1220 1420 1520 1.8 1520 1760 2010 6.3 1220 1420 1520 2.0 1470 1710 1910 7.0 1170 1370 - 2.2 1420 1660 1810 8.0 1170 1370 - 2.5 1420 1660 1760 9.0 1130 1320 - 2.8 1370 1620 1710 10.0 1130 1320 - 3.0 1370 1570 1710 11.0 1080 1270 1270 3.2 1320 1570 1710 12.0 1080 1270 1270 3.5 1320 1570 1660 13.0 1030 1220 1220 4.0 1320 1520 1620