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圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计计算 发表时间: 2006-8-27 13:36 ?? 作者: flyda ?? 来源: 好阀门网 字体: 小 中 大 | 打印 (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)。[ 本帖最后由 flyda 于 2006-8-27 01:37 PM 编辑 ] 我也来说两句 查看全部评论 相关评论 flyda (2006-8-27 13:37:49) 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1～5.3的范围内选取 自由高度或长度H0 H0≈pn+(1.5～2)d （两端并紧，磨平） H0≈pn+(3～3.5)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+(2～2.5)（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)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/πD2) 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/ flyda (2006-8-27 13:38:21) (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 Fmin，使它可靠地稳定在安装位置上。Fmin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。Fmax为弹簧承受的最大工作载荷。在Fmax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h,h=λmax-λmin。 Flim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。与Flim对应的弹簧长度为H3，压缩变形量为λlim。 圆柱螺旋压缩弹簧的特性曲线 　　等节距的圆柱螺旋压缩弹簧的特性曲线为一直线，亦即　　　　　　　　　　　　　　　　　　压缩弹簧的最小工作载荷通常取为 Fmin=(0.1～0.5)Fmax；但对有预应力的拉伸弹簧(图圆柱螺旋拉伸弹簧的特性曲线)， FminF0，F0为使只有预应力的拉伸弹簧开始变形时所需的初拉力。弹簧的最大工作载荷Fmax，由弹簧在机构中的工作条件决定。但不应到达它的极限载荷，通常应保持Fmax≤0.8Flim。　　弹簧的特性曲线应绘在弹簧工作图中，作为检验和试验时的依据之一。此外，在设计弹簧时，利用特性曲线分析受载与变形的关系也较方便。 圆柱螺旋拉伸弹簧的特性曲线 flyda (2006-8-27 13:39:16) B(三) 圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧受载时的应力及变形　　圆柱螺旋弹簧受压或受拉时，弹簧丝的受力情况是完全一样的。现就下图圆柱螺旋压缩弹簧的受力及应力分析