大工10春《机械设计基础》辅导资料十六.docVIP

《机械设计基础》辅导资料十六 主 题：第12章 弹簧 学习时间：2014年7月14日--7月20日 内 容： 这周我们将学习本课程的第章， 1．按载荷分 拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧、弯曲弹簧。 （a）拉簧 （b）压 簧 （c）圆锥压簧 （d）扭簧 （e）板簧 （f）蝶形弹簧 （g） 涡卷形弹簧 （h）环形弹簧 图2 弹簧的类型 2．按形状分 螺旋、环形、碟形弹簧，板簧、盘簧 （三）弹簧的制造 1. 冷卷； 2. 热卷 （四）材料 1. 要求：高的弹性极限、疲劳极限 ，足够的韧性、塑性，好的热处理性。 2. 常用材料：60Si2Mn，65Mn，70，不锈钢 二、圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计 （一）几何参数 1. 簧丝直径d、中径D、外径D2、内径D1、节距p、圈数n、自由高度H0、螺旋升角α、D1=D-d，D2=D+d。 2. ，α＝5°～9 3. 旋绕比C： C= D/d，常用 5～8 图3 几何参数示意图 （二）特性曲线 表示载荷与变形关系的曲线。 （a）圆柱螺旋拉簧、圆柱螺旋压簧 （b）圆锥螺旋拉簧、中凹、中凸形弹簧 图4 弹簧特性曲线 （三）失效形式与设计准则 1. 失效形式 疲劳断裂 ：火车弹簧 刚度失效：弹簧称 2. 设计准则 强度准则→→d 刚度准则→→n （四）弹簧设计步骤 图5弹簧设计步骤图 重要考点 1.按照所承受的载荷不同，弹簧可分为 、 、 和 等四种；而按照形状不同，弹簧可分为 、 、 、 和 等。 2.下列材料中不能用来作弹簧的是（ ）。 A．70钢 B．65Mn C．HT150 D．50CrVA 3.弹簧材料的I类、II类、III类是按 来分的，同一材料的II类弹簧的许用切应力值高于 类弹簧的许用值。 4.碳素弹簧钢丝的拉伸强度极限随弹簧钢丝直径的增大而（ ）。 A．增大 B．不变 C．减小 D．不确定 5.弹簧主要有哪些功能？试分别举出几个应用实例。 答案： 1. 拉伸弹簧，压缩弹簧，扭转弹簧，弯曲弹簧，螺旋弹簧，环形弹簧，碟形弹簧，板簧，平面涡卷弹簧 2. C 3. 受变载荷作用次数，I 4. C 5. 弹簧是一种弹性元件，它可以在载荷作用下产生较大的弹性变形。弹簧在各类机械应用十分广泛，主要用于： （1）控制机构的运动，如制动器、离合器中的控制弹簧，内燃机气缸的阀门弹簧等。 （2）减振和缓冲，如汽车、火车车厢下的减振弹簧，以及各种缓冲器用的弹簧等。 （3）储存及输出能量，如钟表弹簧、枪闩弹簧等。 （4）测量力的大小，如测力器和弹簧秤中的弹簧等。 大连理工大学网络教育学院 第1页 共4页