弹簧选型设计教材
弹簧选用标准
文件编号: SB-B041
一. 目的 推行作业标准化,降低设计错误率,实现模具设计快速作业. 二.适用范围 工程中心设计课模具部. 三.内容 1.弹簧的种类： (1) 圆(丸)线弹簧 (2) 扁线弹簧 (3) 盘片弹簧 (4) 氮气弹簧 2.扁线弹簧根据它的负荷轻重分为五种颜色： 黄色(预压为 5),蓝色(预压为 5),红色(预压为 5)，绿色(预压为 3)，咖啡色(棕色) (预压为 2); 黄色弹簧的负荷极轻，蓝色为轻，红色为中，绿色为重，咖啡色为极重负荷。 3.弹簧的压缩比=压缩量∕弹簧未压缩总长。 4.圆线弹簧用于模具顶料销.两用销力量很小时。 5.扁线弹簧设计用时一般要用到 50 万次.甚至 100 万次;它根据颜色的不同， 用途也不一样;冲孔模具和连 续模具上有折弯块时用咖啡色和绿色;一般的冲孔模具.驱动块及折回机构用的弹簧为红色和蓝色;有外 围折弯用的顶料块用蓝色和黄色(折弯长度在 7mm 以上用黄色弹簧，在 4-7 mm 之间时用蓝色弹簧)。 反折推平用的弹簧为蓝色和红色。 6.打补强要选用较强力量的咖啡色的弹簧。 7.抽牙用弹簧一般要用绿色及咖啡色才能把材料顶出;抽牙模具的模板孔不能倒角,且要拋光处理;脱板抽 牙孔与抽牙孔外径(材料)接触顶出材料一定要有直线距离,大约为 0.5-1.0 mm;抽牙冲头前端为球状,如 图(一)和图(二)所示. 8.设计推平模具时,压板宽度取一整数,反折边离压板留有 1-2mm,弹簧用ψ 40 红色的弹簧. 9.弹簧的压力(F)=弹性系数 k*弹簧的拉伸量 S。 10.一般折弯模具中,设计折弯块时,它的标准规格有 32.0*32.0*150(200),38.0*38.0*150(200). 10.在跷跷板的模具中,折弯块的标准规格为 45.0*45.0*150(200)。 11.在连续模具中有折弯时,它的冲孔冲头长度为 L,折弯冲头的长度为 L+5.0; 折弯冲头的咬入量=折弯的直线部分+R 角,所有冲头的高度=夹板厚度+脱板 厚度+止高板厚度+下模板的直线部分(2mm)+料厚(1mm). 12. 在模具中,用顶料销与顶料块的区别为： (1)顶料销 优点为成本低,制造间单. 缺点为顶出不易,会有压痕. (2)顶料块 优点为易顶出,没有压痕. 缺点为成本高.
机械设计教程 第3版 第十五章 弹簧设计
一、弹簧的功用
第一节 概述
图15-1 弹簧应用示例 a)离心离合器 b)钟表发条
第一节 概述
二、弹簧的类型
弹簧的类型很多,根据受载的性质,弹簧可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧 四种。根据弹簧的形状又可分为螺旋弹簧、碟形弹簧、环形弹簧、涡卷弹簧和板弹簧。此 外,除金属弹簧之外,还有空气弹簧和橡胶弹簧等。表15-1列出了各种常用弹簧的基本形式。 螺旋弹簧是用弹簧丝卷绕制成的,由于制造简便,价格较低,易于检测和安装,所以应用最广。 它既可以制成圆柱形和圆锥形,又可以制成受压缩载荷作用的压缩弹簧、受拉伸载荷作用 的拉伸弹簧,还可以制成承受转矩作用或完成扭转运动的扭转弹簧,见表15-1。 碟形弹簧和环形弹簧刚性较大,可以承受很大的冲击载荷,具有良好的吸振能力,常用于各种 缓冲装置中。在载荷相当大和弹簧轴向尺寸受限制的地方,可以采用碟形弹簧。环形弹簧 是目前减振缓冲能力最强的弹簧,常用于近代重型机车、锻压设备和飞机起落装置中。平 面涡卷弹簧轴向尺寸小,能在较大的变形范围内保持作用力不变,常用于仪器和钟表的储能 装置中。板弹簧能承受较大的弯曲作用,常用于受载方向尺寸有限而变形量又较大的场合。 由于板弹簧有较好的消振能力,所以在汽车、拖拉机和铁路车辆的悬挂装置中均普遍使用 这种弹簧。螺旋扭转弹簧是扭转弹簧中最常用的一种。由于圆柱形螺旋弹簧应用较广,尤 以螺旋压缩弹簧的受力分析和设计计算都比较典型,所以本章主要讨论圆柱形螺旋压缩弹 簧。关于其他类型弹簧,读者可参考文献[19]。
第二节 弹簧的材料、选材与制造
三、弹簧的制造
螺旋弹簧的制造工艺过程如下:①绕制。②钩环制造。③端部的制作与精加工。④热 处理。⑤工艺试验等。重要的弹簧还要进行强压处理。 弹簧通常用卷制成形方法制造,其绕制方法分冷卷法与热卷法两种。当弹簧丝直径 d≤8mm时用冷卷法绕制,冷态下卷绕的弹簧常用冷拉并经预先热处理的优质碳素弹 簧钢丝,卷绕后一般不再进行淬火处理,只需低温回火以消除卷绕时的内应力。当弹簧 丝直径较大(d>8mm)时则要用热卷法绕制。在热态下卷制的弹簧,卷好后要进行淬火 和回火处理。 弹簧的疲劳强度与抗冲击强度在很大程度上取决于弹簧的表面状况,所以弹簧丝表面 必须光洁,没有裂缝和伤痕等缺陷。表面脱碳会严重影响材料的疲劳强度和抗冲击性 能,因此,脱碳层深度和其他表面缺陷都须在验收弹簧的技术条件中详细规定。 对于重要的弹簧,还要进行工艺检验和冲击疲劳等试验。
弹簧手册 第三版 2017年版
弹簧手册第三版 2017年版《弹簧手册第三版 2017年版：全面解读的深度与广度》1. 引言在工程技术领域，弹簧作为一种重要的零部件，广泛应用于各种机械设备和工业生产中。
而《弹簧手册第三版 2017年版》，作为一部全面解读弹簧工程设计和应用的权威著作，通过系统地介绍了弹簧的基本理论、工程设计、材料选用以及实际应用技术等内容，对于我们深入了解和掌握弹簧的原理和应用具有重要的指导意义。
本文将从深度和广度的角度出发，对《弹簧手册第三版2017年版》进行全面评估，并撰写一篇有价值的文章，以帮助读者更深入地理解和掌握相关知识。
2. 深度探讨：从基本原理到工程设计《弹簧手册第三版 2017年版》首先系统地介绍了弹簧的基本理论，包括受力分析、变形计算、应力分析等内容。
通过逐步深入地剖析弹簧的力学特性和工作原理，读者能够深入理解弹簧在机械系统中的重要作用，以及其对机械运动和力学性能的影响。
在此基础上，该手册进一步探讨了弹簧的工程设计方法和技术要点，从材料选用、结构设计、强度计算等方面全面分析了弹簧在不同工程场景下的设计原则和方法。
这些内容的系统性和深度性，使得读者能够在实际工程设计中准确、合理地应用弹簧，并确保其稳定可靠的工作性能。
3. 广度延伸：应用技术和实际案例分析除了深入探讨弹簧的基本理论和工程设计原则外，《弹簧手册第三版2017年版》还在广度上进行了延伸，涵盖了弹簧的实际应用技术和实例分析。
在应用技术方面，该手册详细介绍了弹簧的加工工艺、热处理技术、检测方法等内容，为读者提供了丰富的加工和制造经验。
通过实际案例分析，读者能够了解弹簧在各种机械设备和工业生产中的具体应用场景，以及其在解决实际工程问题中的作用和效果。
这种广度上的延伸，使得读者在学习弹簧相关知识的能够更好地理解其在实际工程中的应用现状和发展趋势。
4. 总结与回顾：全面深刻的理解和灵活应用在全面评估《弹簧手册第三版 2017年版》的基础上，我们能够对弹簧的工程设计和应用技术有一个全面、深刻的理解。
机械设计手册弹簧设计
机械设计手册弹簧设计
摘要：
1.弹簧设计的基本概念与分类
2.弹簧设计的主要参数与公式
3.弹簧设计的一般流程与方法
4.弹簧设计的应用实例与分析
正文：
一、弹簧设计的基本概念与分类
弹簧设计是机械设计手册中的一个重要组成部分，主要涉及对弹簧的类型、结构、材料等方面的设计。
弹簧根据其形状和功能可以分为多种类型，如螺旋弹簧、圆柱弹簧、平板弹簧等。
每种类型的弹簧都有其独特的应用场景和设计要求。
二、弹簧设计的主要参数与公式
弹簧设计的主要参数包括线径、弹力、自由长度、工作长度等。
在设计过程中，需要根据这些参数选择合适的弹簧材料和结构。
弹簧设计中常用的公式包括弹簧刚度公式、弹簧变形量公式等，通过这些公式可以计算出弹簧在受力情况下的性能参数。
三、弹簧设计的一般流程与方法
弹簧设计的一般流程包括需求分析、参数计算、结构设计、材料选择、性能分析等。
在设计过程中，需要根据实际需求分析弹簧的工作环境、受力情况等，然后根据需求选择合适的弹簧类型和结构。
在材料选择方面，需要根据弹
簧的性能要求选择合适的材料，并进行相应的性能分析。
四、弹簧设计的应用实例与分析
弹簧设计在各种机械设备中都有广泛应用，如在汽车悬挂系统中，弹簧用于缓冲车身与地面之间的冲击；在电子设备中，弹簧用于固定和保护元件等。
通过对这些应用实例的分析，可以更好地了解弹簧设计的实际应用和性能要求。
总之，弹簧设计是机械设计手册中一个重要的领域，需要综合考虑弹簧的类型、结构、材料等因素，以实现良好的性能和应用效果。
弹簧设计基础知识教材
24H以上
24H以上 连续喷8H,WKS IJL 16H(S 3H(连续喷雾)
3
镀银(Ag)
银色
4
除油→酸洗→打铜底 电解 (必要时)→镀镍(滚镀) 镀镍 (Ni) 无电 除油→酸洗→镍底(镍 解 磷合金化学分解)
白色
防腐性佳，焊锡， 3~5μ m 导电耐磨性。 耐蚀性好(较电解) 镀层均匀。 3~5μ m
n为有效圈数
为使工作平稳，n1的尾数 取1/2
磨平
不磨平
2、 a) b) c)
拉伸弹簧 各圈相互并紧δ =0； 制作完成后具有初拉力； 端部做有拉钩，以便安装和加载。
拉钩形式：半圆钩环型、圆钩环型、 改进后的结构 转钩、可调转钩。
特点：结构简单、制造容易、但弯曲应力 大。应用于中小载荷与不重要的场合。
H0
弹簧势能 E
自由高度
2、拉伸弹簧的特性曲线 a)没有预应力
F
Fmax
Flim
特性曲线通 Fmin 过坐标原点 λmin
λ
λmax λlim F F max min lim Fmin Fmax Flim
潘存云教授研制
Flim 2、拉伸弹簧的特性曲线 Fmax F 特性曲线不通 b)有预应力 过坐标原点。 F min 若工作载荷小于克服预应 力所需的初拉力F0，则弹簧 F0 λ λmin 不会变形；只有当F>F0时弹 λmax 簧才开始变形。 λlim
F2 λmax δ
一、几何尺寸计算
t
α
D2
(n1+1)d (n1-0.5)d
圆柱螺旋弹簧几何尺寸计算
单位：mm 参数名称及代号 中径D 内径D1 外径D2 旋绕比C 压缩弹簧厂细比b b=H0/D2 计算公式 压缩弹簧 D=Cd D1=D-d D2=D+d C=D/d 拉伸弹簧 备 注
气弹簧选型设计说明书
DH120-95-气弹簧选型设计说明书
一、气弹簧
1.1气弹簧的类型
1.2所选用的气弹簧类型
1.3气弹簧的使用注意事项
二、气弹簧的安装方式
根据DZ20-95部电气箱门的打开方式与上图中的第一种方式相符合，所以最终选定上图第一种安装方式。
2.1确定气弹簧的安装位置
A.初步方案通过样例，按照比例缩放图使门子高度和样例高度一致，测量得出OA，OB初始值，后面再根据实际进行调整。
初定方案中我们选择气弹簧安装位置OA=105.35mm，OB=303.51mm，经测试气弹簧的最长行程为300mm，最短行程为192.98mm，根据公式：气弹簧行程*2+80+10≤300，带入数据的（300-192.98）*2+80+10=304.04，说明所选位置不能满足使用要求。
B.最终方案
在本方案中我们选择气弹簧安装位置OA=118.68mm，OB=313.76mm，经测试气弹簧的最长行程为300mm，最短行程为195.08mm，根据公式：气弹簧行程*2+80+10≤300，带入数据的（300-195.08）*2+80+10=299.84，说明所选位置能满足使用要求。
三、气弹簧承受力值校核
3.1、校核方式
3.2、最终方案校核
根据实际测量得到电气箱门的总质量为6.45kg,根据公式
=
实际使用中气弹簧所承受的力满足使用条件，最终选定此方案。
机械设计手册弹簧设计
机械设计手册弹簧设计【原创实用版】目录1.弹簧设计概述2.弹簧的分类3.弹簧选型与设计原则4.弹簧材料及其性能5.弹簧几何参数的设计6.弹簧的应力与变形7.弹簧的疲劳强度与寿命8.弹簧设计实例9.弹簧设计规范与标准正文一、弹簧设计概述弹簧是机械设计中常见的一种弹性零件，它能够在受到外力作用时产生变形，并在外力去除后恢复原状。
弹簧在机械设备中具有重要的功能，如减震、支撑、调节等。
因此，弹簧设计在机械工程领域具有广泛的应用。
二、弹簧的分类根据弹簧的形状和功能，弹簧可分为以下几类：1.螺旋弹簧：具有螺旋形状的弹簧，包括圆螺旋弹簧、矩形螺旋弹簧等。
2.平面弹簧：具有平面形状的弹簧，包括圆环弹簧、波纹弹簧等。
3.压力弹簧：主要用于承受压力的弹簧，如碟簧、环簧等。
4.拉力弹簧：主要用于承受拉力的弹簧，如拉伸弹簧、万能弹簧等。
三、弹簧选型与设计原则在弹簧设计过程中，应遵循以下原则：1.弹簧的类型应根据工作条件和设计要求进行选择。
2.弹簧的材料应具有良好的弹性、抗疲劳性和耐腐蚀性。
3.弹簧的几何参数应根据工作负荷、变形量和安装空间等因素进行设计。
4.弹簧的应力与变形应符合设计规范和标准。
四、弹簧材料及其性能常用的弹簧材料包括碳钢、不锈钢、弹性合金等。
这些材料具有良好的弹性性能、抗疲劳性能和耐腐蚀性能，能够满足不同工作条件的要求。
五、弹簧几何参数的设计弹簧几何参数的设计主要包括弹簧的直径、圈数、自由长度、工作长度等。
这些参数应根据工作负荷、变形量和安装空间等因素进行设计。
六、弹簧的应力与变形弹簧的应力与变形是弹簧设计中的重要因素。
在设计过程中，应确保弹簧在工作过程中的应力不超过其允许应力，同时考虑弹簧的变形量和变形速率，以保证弹簧的使用寿命和工作性能。
七、弹簧的疲劳强度与寿命弹簧在反复变形过程中，会受到疲劳应力的作用，导致疲劳损伤和寿命缩短。
因此，在弹簧设计过程中，应充分考虑弹簧的疲劳强度和寿命，以保证弹簧的可靠性和安全性。
弹簧选型手册
弹簧选型手册弹簧选型手册一、弹簧种类1、板条簧：依靠弹性夹板结构，采用叠片而成的板条簧，其特点是外观小巧，磨损小，噪声低，耐冲击力大，钢弹簧特性稳定，同时也可以在小空间内工作，应用范围也广泛。
2、弹簧组合：由一组相应的板条簧或圆弹簧连接而成的组合弹簧，是一种多用途弹簧，常用于多成分的受力时，及大功率的机械传动等，它的设计可以满足很多特殊的复杂需求。
3、圆弹簧：以圆形线圈为基本结构，用隔空结构把不同的层片连接起来的弹簧，其特点是结构紧凑，体积小，适用范围比较广泛，具有自润滑性，耐磨性较好等优点。
二、弹簧材质1、高弹性及耐腐蚀性钢：高弹性钢具备较高的弹性，可以有效地减少在受力过程中产生的噪音，耐腐蚀性钢可以更好地承受恶劣环境。
2、不锈钢：不锈钢有着优良的抗气候性，不容易受到潮湿气候的改变，耐腐蚀性比普通钢要强，可以长期保持良好的抗腐蚀性能，应用范围广泛。
3、耐高低温的硬质合金：温度影响硬质合金的弹性和强度，在高温下，它具备极高的硬度，可以承受更高的力，而在低温时，它的硬度可以降低，从而提高弹性。
三、弹簧的选型1、工况环境选型：根据不同的环境条件，选择不同的材质地弹簧，以确保弹簧可以长期稳定耐用。
2、工作模式选型：根据加载和释放的不同，选择不同的弹簧形式，以满足不同的工作要求。
3、工作精度选型：根据工作的精度要求，选择不同的弹簧材质，以确保精度的满足工作要求及传输效率。
四、弹簧安装1、连接：对于弹簧和装置之间的连接，一般采用焊接、拧紧螺栓或使用螺母和销子。
2、调整：在安装弹簧前，要根据工况调整弹簧的参数，以便在工作完成后，弹簧具有正确的弹性变形量。
3、维护：安装完毕后，应定期检查工作情况，如有变形，应及时进行维护，以确保弹簧的使用寿命和稳定性。
弹簧设计基础知识教材课件
令
C D2
d
8FC
d 2
1
0.5 C
JIS 3H(连续喷雾)
JIS 3H(连续喷雾)
弹簧电镀相关资料
弹簧电镀相关资料
N O 表面处理 简单工艺介绍 镀后颜色
用途
镀层厚度 盐雾试验标准
5
镀锡(Sn)
除油→酸洗→镍底→ 镀锡
亮白色
便于焊锡，导电性 一般。
3~5μm
黑锌
除油→酸洗→镀锌→ 发黑
黑色
防锈(视产品要求) 5μm 以上
6
镀锌
蓝锌
压缩弹簧或 无预应力的拉伸弹簧
n=--8-F-Gm-da-xC-3--λmax
Lh为钩环展开长度 λn ---工作变形量
n〉2
续表 圆柱螺旋弹簧几何尺寸计算
计算公式
参数名称及代号
压缩弹簧
拉伸弹簧
备
单位：mm 注
总圈数n1
节距 p 轴向间距δ 展开长度L
冷卷： n1=n+(2~2.5)
YII型热卷： n1=n+(1.5~2)
F
FmaxFlim特性曲线不通
Fmin
过坐标原点。
F0
λ
λmin
λmax
λlim
FFmm0liaminx
潘存云教授研制
F0Fmin FmFaxlim
三、弹簧受载时的应力与变形 1、簧丝受力分析
F D2/2
弹簧受轴向载荷F时，作用 在轴向截面A-A上的力有：
轴向力： F 扭矩： T=F·D2/2 在法面B-B上的力有：
特点：弯曲应力小。适用于变载荷 的场，但成本较高。
拉伸弹簧的结构尺寸计算与压缩弹簧相同。
机械设计手册 弹簧
机械设计手册弹簧《机械设计手册》是一套由中华人民共和国机械工业出版社出版的图书出版的机械设计手册，其中包括了各种机械零件的设计、选材、加工、装配等方面的内容。
在《机械设计手册》中，弹簧一章主要介绍了弹簧的类型、设计计算、制造和材料等方面的内容。
弹簧类型是多种多样的，包括压缩弹簧、拉伸弹簧、扭转弹簧、弯曲弹簧等。
每种类型的弹簧都有其独特的特点和应用场景。
例如，压缩弹簧在承受压力时具有弹性，可以用来吸收或储存能量；拉伸弹簧在承受拉力时具有弹性，可以用来吸收或释放能量；扭转弹簧在承受扭矩时具有弹性，可以用来吸收或释放能量；弯曲弹簧在承受弯曲力时具有弹性，可以用来吸收或释放能量。
设计计算是弹簧设计中的重要环节。
在设计弹簧时，需要根据其应用场景和要求，计算出弹簧的刚度、载荷、行程、应力等方面的参数。
例如，在计算压缩弹簧时，需要考虑压力、半径、高度等方面的参数；在计算拉伸弹簧时，需要考虑拉力、半径、长度等方面的参数。
在设计计算中，还需要考虑到材料、制造工艺、使用环境等方面的影响因素。
再次，制造是弹簧生产的重要环节。
制造弹簧的方法有多种，包括卷制法、冲压法、锻造法等。
在制造过程中，需要选择合适的材料、工艺和方法，以保证弹簧的精度和性能。
材料是弹簧性能的重要影响因素。
弹簧材料需要具有高的弹性模量、强度、耐腐蚀性、耐疲劳性等方面的特点。
常用的弹簧材料包括碳钢、不锈钢、铜合金等。
在选择材料时，需要根据弹簧的应用场景和要求，考虑到材料的性能和成本等方面的因素。
在《机械设计手册》中，弹簧一章介绍了弹簧的类型、设计计算、制造和材料等方面的内容。
这些内容对于机械设计师来说是非常重要的，可以帮助他们更好地理解和掌握弹簧的设计和制造技巧，从而设计出更加优秀和可靠的机械产品。
同时，对于机械制造企业来说，掌握这些内容也可以提高其生产效率和产品质量，从而获得更多的商业机会和竞争优势。
除了《机械设计手册》，还有一些其他的机械设计书籍和资料，可以进一步学习和研究弹簧的相关知识。
机械设计课件第16章弹簧
计算公式
使用弹簧设计公式计算与各种 参数有关的数值。
软件辅助
借助设计软件进行弹簧设计和 优化。
弹簧的计算方法
弹簧的计算方法包括静态计算、疲劳寿命估算、应力分析等。采用适当的计 算方法可确保设计的弹簧满足可靠性和功能要求。
弹簧的应用
1
汽车工业
悬挂系统、座椅支撑结构等。
机械设计课件第16章弹簧
欢迎来到机械设计课件第16章，我们将一起学习关于弹簧的重要知识。在这 个章节中，我们将深入了解弹簧的概述、分类、材料、设计、计算方法、应 用以及总结和复习。
弹簧的概述
弹簧是一种能储存弹性势能的零件，在机械设计中扮演着重要的角色。它们可以用于各种应用，提供力 学支持和调节功能。
2
机械制造
压力控制装置、顶针机构、机器自动升降装置等。
3
家电行业
弹簧开关、弹簧片等。保证家电产品的功能和耐用性。
总结和复习
本章我们深入学习了弹簧的概述、分类、材料、设计、计算方法和应用。通 过这些知识，您将能够从容地应对各种机械设计项目中与弹簧有关的挑战。
弹簧的分类
压缩弹簧
被用于产生压缩力的弹簧类型。常见的例子是坐垫弹簧和门闩弹簧。
拉伸弹簧
被用于产生拉伸力的弹簧类型。例如，悬挂在车辆上的弹簧。
扭转弹簧
被用于扭转力矩传递的弹簧类型。一些例子是发条弹簧和扭力杆。
弹簧的材料
• 碳钢 • 合金钢 • 不锈钢 • 钛合金 • 铜合金 •等
弹簧的设计
需求分析
板簧设计教材(200802)
汽车钢板弹簧设计第一节悬架的定义、功能及其组成悬架是现代汽车上的主要总成之一，它能够把车架（车身）与车轴（车轮）弹性的连接起来，其主要任务是传递作用在与车架和车轮之间的一切力和力矩，并且缓和由于路面不平而传给车身的冲击载荷，衰减由于冲击载荷引起的承载系统的振动，保证汽车的正常行驶。
悬架通常由弹性元件、导向机构及减振装置组成。
弹性元件主要有：钢板弹簧，螺旋弹簧，橡胶弹簧，空气弹簧及油气弹簧等。
在长期的发展过程中，由于钢板弹簧具有结构简单，制造成本较低，占用空间小，维修方便等一系列特点，因此目前在世界各国仍都在大量的采用钢板弹簧。
For personal use only in study and research; not for commercial use第二节．钢板弹簧的种类一、按力学性能特点分：分为等刚度、两极刚度复式钢板弹簧、渐变刚度钢板弹簧。
二、按截面形状分：分为等截面板簧和变截面板簧第三节．钢板弹簧的截面形状目前国内钢板弹簧的截面形状有：a矩形截面b单面双槽截面c带凸肋的截面弹簧在设计成不对称形状，目的是把断面的中性轴移近受拉表面，减少弹簧的拉应力。
此种材料也存在缺点（1）槽内容易储存泥沙加剧表面腐蚀。
（2）轧制后在沟槽的对应拉面上，表面质量较差，双槽的比单槽的更严重。
这种表面缺陷成为疲劳起源点。
注：在钢板弹簧的设计过程中应优先选择GB1222-84《弹簧钢》所规定的规格。
第四节．钢板弹簧的主要元件结构一、第一片卷耳形式钢板弹簧的卷耳形式一般有3种结构，上卷耳、下卷耳和平卷耳（柏林耳）。
上卷耳使用的比较多，采用下卷耳主要是为了协调钢板弹簧与转向系的运动，下卷耳在载荷作用下容易张开。
平卷耳可以减少卷耳的应力，因为纵向力作用方向和弹簧主片断面的中心线重合，对于不能增加主片厚度但又要保证主片卷耳强度的弹簧多采用平卷耳。
但是平卷耳制造上比上述两种卷耳复杂，一般轿车多采用平卷耳或下卷耳。
二、第二片包耳汽车在使用条件恶劣的情况下，需要采用加强卷耳的措施。
压缩弹簧选型手册
压缩弹簧选型手册一、概述压缩弹簧是一种广泛应用于各种机械和电子设备中的弹性元件，主要用于吸收振动、储存能量或提供均匀的力。
在选择压缩弹簧时，我们需要考虑多个因素，包括弹簧的材料、特性、尺寸和形状。
本手册将提供一份全面的指南，以帮助您正确选择适合您应用的压缩弹簧。
二、选型步骤1. 确定应用需求在选择压缩弹簧之前，请先确定您的应用需求。
需要考虑的因素包括：承受的载荷、工作频率、工作环境（例如温度、湿度等）、精度要求等。
2. 选择材料根据应用需求，选择合适的弹簧材料。
常用的压缩弹簧材料包括不锈钢、碳钢、铜等。
每种材料都有其独特的特性和适用范围。
例如，不锈钢具有较好的耐腐蚀性，适用于可能接触腐蚀性物质的环境；碳钢具有较高的弹性模量和强度，适用于需要承受较大载荷的场合。
3. 确定弹簧特性弹簧特性包括弹簧刚度、弹性模量、泊松比等。
刚度是描述弹簧在单位力的作用下所产生的变形量；弹性模量是描述材料抵抗变形的能力；泊松比是描述材料横向变形与纵向变形的比值。
根据应用需求，选择具有适当特性的弹簧。
4. 确定尺寸和形状根据应用需求和所选材料，确定合适的弹簧尺寸和形状。
常见的压缩弹簧形状有圆柱形、圆锥形、中凸形等。
尺寸方面，需要确定弹簧的有效圈数、节距、自由高度等参数。
5. 验证弹簧性能使用适当的软件或工具，对所选弹簧进行性能验证。
这包括模拟分析、有限元分析等。
确保所选弹簧能够满足应用需求，并具有适当的寿命和可靠性。
6. 采购与安装根据验证结果，选择合适的供应商采购弹簧。
在安装时，请遵循制造商的指导手册，确保弹簧的安装正确且安全可靠。
三、常见问题解答Q: 如何确定压缩弹簧的载荷？A: 压缩弹簧的载荷取决于多个因素，包括弹簧的材料、直径、圈数、节距等。
您可以使用压缩弹簧计算器或参考制造商提供的图表来估算载荷。
同时，还需考虑实际应用中的环境因素和工作条件。
Q: 什么类型的材料适用于压缩弹簧？A: 压缩弹簧常用的材料包括不锈钢、碳钢、铜等。
关于弹簧选择的标准参考及书籍
关于弹簧选择的标准参考及书籍
弹簧是一种经过严格设计制造的机械元件，广泛应用于各种机械设备中，如汽车、航空、航天、电子等领域。
为了确保弹簧的可靠性和性能，选择正确的弹簧非常重要。
本篇文章将介绍弹簧选择的标准参考和相关书籍，帮助读者更好地了解弹簧的选择和应用。
弹簧选择的标准参考：
1. 负载：弹簧的设计负载是指弹簧在工作状态下所需承受的最大力量。
在选择弹簧时，应根据工作负载来选择适当的材料和尺寸。
2. 环境：弹簧的应用环境对其性能和寿命有很大的影响。
例如，高温、低温、湿度等环境因素都会对弹簧的材料和结构产生影响，因此应该选择相应的弹簧材料。
3. 尺寸：弹簧的尺寸对其工作性能和寿命有很大的影响。
在选择弹簧时，应根据工作负载和应用环境来选择适当的尺寸。
4. 弹簧常数：弹簧常数是指单位变形力所需的弹簧长度。
在选择弹簧时，应根据工作负载和应用环境来选择适当的弹簧常数。
相关书籍：
1. 《弹簧设计手册》：本书详细介绍了弹簧的材料、尺寸、设计、制造、测试等方面的知识，适合工程师和设计师参考。
2. 《弹簧技术手册》：本书介绍了弹簧的各种应用及其设计要求，适合从事弹簧设计和制造的技术人员参考。
3. 《弹簧设计与制造》：本书详细介绍了弹簧的材料、尺寸、形状、制造工艺等方面的知识，适合从事弹簧设计和制造的工程师和技
术人员参考。
总之，选择正确的弹簧非常重要，需要根据工作负载、应用环境、尺寸和弹簧常数等标准参考来选择适当的弹簧。
同时，相关的书籍也可以帮助工程师和技术人员更好地了解弹簧的设计和制造，提高工作效率和质量。
弹簧的选用及步骤
..
’. 弹簧的选用及步骤
1.卸料力Q和冲模结构初定弹簧个数n,求出分配在每根弹簧上的力P0=Q/n,此
力应等于预压量F0下的预压力
2.计算弹簧总压缩量F：
F=F0+F1+F2
式中: F1—卸料板的工作行程,一般取F1=t+1mm
F2—凸模总修模量，一般取F2=3～8mm
根据弹簧压力与压缩量成正比的特性有：
F0=P0F/P
式中: P0—弹簧的预压力
P—弹簧的总压力
3.根据弹簧预压力P0和总压缩量F预选弹簧,选用的弹簧必须满足
①弹簧的最大许可压缩量F1应大于弹簧在工作中的总压缩量F
1.应合理选择载荷设计点
建议一般选在标准的规定值,确有性能达不到使用要求,而使用次数不大,可选在标准的最大值
2.合理设计模具弹簧安装孔和芯轴
当弹簧的高径比≧2.6时,在设计时应有弹簧窝或加装轴孔或两者并用；在能满足压缩量的情况下,要保证有足够的窝孔深度和芯轴长度
3.不要任意组合和改制弹簧
4.弹簧装在模具中要有一定的预压量
5.注意高温或腐蚀对弹簧性能的影响
6.弹簧外径与窝座保持0.5～3mm的间隙。
弹簧设计手册
I P —弹簧丝截面极惯性矩；
GI
—抗扭刚度
P
弹簧丝的长度: l D2n
n—弹簧的有效圈数
弹簧的轴向变形量：
IP
d 4
32
8FD23n 8FC 3n
Gd 4
Gd
（15-5）
2. 弹簧刚度k（弹簧常数） 弹簧刚度—使弹簧产生单位变形量的载荷。
F Gd 4 Gd
k 8D23n 8C3n 由上式可知：
大，内侧的扭切应力大于直杆的扭切应力 ，而外侧反之。
显然，旋绕比C越小， 弹簧丝内侧应力增加就越多。
式了（因18-不4）均中匀的分第布二对项内反侧映应
力产生的影响。
二. 弹簧的变形
1. 弹簧的轴向变形计算
在轴向载荷的作用下, 弹簧产生轴向变形量 。
在弹簧上截取微段弹丝ds， 当弹簧螺旋升角很小时，可认 为微段弹簧丝两截面半 径oc2 o、c1
圆柱形 （等刚度）
圆锥形 （变刚度）
2) 环形弹簧
由带有内、外锥形的钢制圆环交错重叠 组成的压缩弹簧，具有很大的缓冲和吸振能 力，是一种强力弹簧，常用于重型车辆、火 炮和飞机起落架的重型缓冲装置中。
3）碟形弹簧
由薄钢板冲压而成的截锥形弹簧， 呈无底盘状。使用时将多个碟形弹簧 组合，装在导杆或套筒中，只能承受 轴向压缩载荷。刚性大，吸振能力强。
此外还有； 橡胶弹簧—广泛用于仪器的坐垫，发动机的支承 及机器的减振器等。
空气弹簧—利用储存在密闭容器中的压缩空气实 现弹簧作用。广泛用于车辆的悬挂装置，及航空、船 舶、建筑和冶金等部门。
§18-2 圆柱螺旋拉伸、压缩压缩弹簧的外载均沿弹簧的轴线作用，
（18-6）
当其它条件相同时，旋绕比C越小，则弹簧的刚 度越大。
弹簧设计资料
(2)拉伸弹簧
其特性曲线如图12-5所示。
按卷绕方法的不同，拉伸弹簧分为无初应力和有初应力两种。无初应力的拉伸弹簧
其特性曲线与压缩弹簧的特性曲线相同。有初应力的拉伸弹簧的特性曲线，如图12-5C
所示。有一段假想的变形量x,相应的初拉力F0,为克服这段假想变形量使弹簧开始变 形所需的初拉力，当工作载荷大于F0时，弹簧才开始伸长。
式中：K为曲度系数（或称补偿系数），用以考虑螺旋升角和弹簧丝曲率等的影响, 其值可按下式计算：
吐
AC-4C
则弹簧丝的强度约束条件为：
式中：［^ ］为许用剪切应力；
Fmax为弹簧的最大工作载荷。
图12-1
压缩弹簧
⑵拉伸弹簧（图12— 2）
A、LI型：半圆形钩
B LII型：圆环钩
G LVII型：可调式挂钩，用于受力较大时
不同中径的拉伸弹簧受力变形
(•>Lቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ttW Lit HS LUH盟
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6、中径电、节距p、螺旋升角、自由高度(压缩 弹簧)或长度(拉伸弹簧产。，如图12-3。此外还有有限圈数n,总圈数珂，几何尺寸 计算公式见表12-1。
形量为入min。在弹簧的最大工作载荷Fmax作用下，弹簧的压缩变形量增至入max图
中Flim为弹簧的极限载荷，在其作用下，弹簧高度为Hlim，变形量为入lim ,弹簧丝
应力达到了材料的弹性极限。此外，图中的h=X max-入min,称为弹簧的工作行程。
图12-4圆柱螺旋压缩弹簧的特性曲线图12-5圆柱螺旋
图12-6为承受轴向载荷的压缩弹簧，现分析其受力情况，拉伸弹簧的簧丝受力情
机械设计与制造《4.5.7连续模弹簧的选用与排布》
第二页，共三页。
内容总结
〔3〕类型选择。〔1〕弹簧排布时，应保证弹簧过孔中心到模板边缘距离大于外径D,与 其它过孔距离保持有5mm以上实体壁厚。〔2〕弹簧排列首先考虑受力重点部位，然后再考
No 虑整个模具受力均衡平稳。〔3〕在内导柱的周围也应均匀的分布弹簧，以保模具运动正常
〔3〕类型选择
连续模用绿色或棕色弹簧。 5连续模弹簧安装方式 连续模弹簧安装方式见图4-42。
图4-42 等高套筒安装
第一页，共三页。
6弹簧排布原那么:
〔1〕弹簧排布时，应保证弹簧过孔中心到模板边缘距离大于外径D,与其它过孔距离保持有5mm以上实体壁厚。
〔2〕弹簧排列首先考虑受力重点部位，然后再考虑整个模具受力均衡平稳。受力重点部位是指: 冲头周围; 折弯边及有抽牙成形的地方。
〔3〕在内导柱的周围也应均匀的分布弹簧，以保模具运动正常。
7弹簧模板过孔:
〔1〕弹簧由于在压缩时会有外径膨胀﹐故弹簧通孔应比弹簧外径大05~﹔但也不宜过大﹐否那么 由于孔失去导向作用﹐易引弹簧起失稳扭曲断裂。
〔2，,如Φ300的弹簧，在模板 的过孔为Φ320;直径＜Φ250时，,如Φ200的弹簧，在模板的过孔为Φ210。
。〔1〕弹簧由于在压缩时会有外径膨胀﹐故弹簧通孔应比弹簧外径大05~﹔但也不宜过大 ﹐否那么由于孔失去导向作用﹐易引弹簧起失稳扭曲断裂
Image
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弹簧支吊架设计
AECSOFT 北京艾思弗计算机软件技术有限责任公司
2010
弹簧支吊架设计
弹簧设计基础理论 CAESAR II中的支吊架设计 输入数据示例 输出数据 实际案例分析 备注
AECsoft
2020/7/16
弹簧支吊架设计 为什么选用弹簧支吊架？
AECsoft
热载
100
%
热载 冷载 热载
100
%
制造商推荐值为25% （MSS SP-58） 其它：常规管道为25%，高危管道为10%
注：恒力弹簧支吊架许用荷载变化率为6%
AECsoft
2020/7/16
弹簧支吊架设计
AECsoft
2020/7/16
弹簧支吊架设计 CAESAR II中弹簧的自动设计
运行载荷分配工况（支架热载） 运行操作态工况（弹簧支架行程） 弹簧表选弹簧
理论冷态荷载——在热载的基础上加上或减去所选弹簧等级与行程距离 的乘机。
实际冷态荷载——应用管系的空管重量、弹簧的初始荷载及弹簧等级计 算得出的荷载。一般情况下只被用于冷态校核弹簧。
AECsoft
2020/7/16
弹簧支吊架设计
荷载变化率——弹簧荷载达到热载时的荷载变化率
荷载载变化
弹簧等级 弹簧行程
中间位置。
刚性支架的位移标准-当竖直位移小于
给定值时用刚性支架替换弹簧。
最大允许行程限制-当竖直位移大于给定值，
选用恒力弹簧替换可变弹簧。
2020/7/16
弹簧支吊架设计 弹簧输出报告
AECsoft
2020/7/16
弹簧支吊架设计
计算选弹位移考虑弹簧刚度的影响
考虑弹簧刚度对选弹位移的影响
一般计算选弹位移不考虑弹簧刚度的影响。如果管道柔软，弹簧刚度大 ，忽略弹簧刚度会导致实际的弹簧热载不同理论计算结果。CII提供工况定义 中选择“as designed” 来包含弹簧刚度对选弹位移的影响。（用户也可以在 配置界面中选择“Include Travel cases to default to ”As Designed“.) 如果用 户选择该方法，弹簧报告告诫用户现场调整冷载和弹簧报告冷载（Field Installed load）一致。
弹簧支吊架设计 自动设计弹簧选项
多工况弹簧设计
单个支架位置的多弹簧选择
计算实际安装载荷
AECsoft
用户自定义的选弹热载
2020/7/16
弹簧支吊架设计 弹簧设计中的载荷工况设置
AECsoft
2020/7/16
弹簧支吊架设计 在CAESAR II中添加弹簧支吊架
AECsoft
2020/7/16
设计出来的弹簧及其刚度被当作H载荷，代入到热态和冷态工况中。
AECsoft
2020/7/16
弹簧支吊架设计
Hanger vs Restraint
（选弹位移不考虑刚度影响）
AECsoft
2020/7/16
弹簧支吊架设计
Hanger vs Restraint
（选弹位移考虑刚度影响）
AECsoft
2020/7/16
弹簧支吊架设计
弹簧设计控制数据
针对整个系统的宽泛的弹簧设计准则
弹簧设计的全局控制
设计数据默认值：
用于弹簧设计的热态工况数量 （一个） 允许使用短程弹簧（允许） 载荷变化率许用值（25%） 选用的弹簧表（1-ANVIL）
附加的设计准则：
计算实际安装载荷 刚性支架位移准则 最大许用行程范围 多工况选项
冷热载荷完全落在弹簧的工作范围内 载荷变化率的计算值小于给定值 所选弹簧尺寸满足最小净空要求 如果单个弹簧不符合要求，软件自动选择两个弹簧并联
如果两个弹簧不符合要求，软件将选择恒力弹簧 CAESAR II软件将弹簧等级和理论安装载荷输入到其它载荷工况的弹
簧位置。
AECsoft
2020/7/16
弹簧支吊架设计
考虑冷紧的弹簧设计
当冷紧和弹簧设计在同一个管系模型出现时需要特殊考虑，冷紧需要 在载荷分配工况被删除，在弹簧行程计算的操作工况再加进来。这个问 题通常出现在管道竖直方向冷紧附近的一个或几个弹簧处。
AECsoft
2020/7/16
弹簧支吊架设计 容器带给弹簧支吊架的位移
AECsoft
2020/7/16
弹簧支吊架设计
弹簧附近的固定/约束
可以释放弹簧节点4倍或5倍范围内的任意的固定或约束
AECsoft
2020/7/16
弹簧支吊架设计
用户自定义弹簧的工作载荷
为什么定义工作载荷？
释放点没有减下管嘴载荷。 计算弹簧的热载没有完全的减少管嘴的载荷。 （热载计算值=2376lb）尝试新的热载4500lb。
可变弹簧支吊架是一个能够提供一个随垂直位移变化的支承力的竖直 螺旋弹簧。
注：弹簧支承力的变化将导致荷载转移到相连的设备或邻近弹簧上。从
而它使管系的应力增加。
AECsoft
2020/7/16
弹簧支吊架设计 弹簧支吊架设计基本步骤
1. 计算弹簧荷载
2. 确定垂直方向位移
3. 从厂家弹簧表中选弹簧
4. 确定弹簧支吊架的理论安装荷载
AECsoft
以上所列所有值对任一单个的弹簧设计控制表格进行控制
2020/7/16
弹簧支吊架设计 激活弹簧设计窗口
AECsoft
2020/7/16
弹簧支吊架设计
AECsoft
2020/7/16
弹簧支吊架设计 简单的弹簧支吊架
AECsoft
2020/7/16
弹簧支吊架设计 弹簧支吊架生根在管道或容器上
AECsoft
2020/7/16
弹簧支吊架设计
多工况设计选项
AECsoft
2020/7/16
弹簧支吊架设计
AECsoft
2020/7/16
弹簧许应用弹簧表中的弹簧极
限范围。
冷态吊零-选用冷态吊零方式作为选弹依据。
热载居中-当一个弹簧定型后，热态载
荷应该落到整个载荷范围的
AECsoft
5. 校核弹簧的行程和荷载变化率
2020/7/16
弹簧支吊架设计
弹簧支吊架设计条件
热载——操作状态下的弹簧荷载。由管道的自重、保温、介质重量、阀 门/法兰等刚性件的重量计算得来。
弹簧行程——弹簧运行工况下的垂直位移范围。安装态位置与操作态下 总的行程距离。
弹簧等级——对于被选弹簧来说为常量，单位为N/m。
在热胀导致管线存在竖直方 向位移处，弹簧支吊架提供 支撑力。
2020/7/16
弹簧支吊架设计 恒力弹簧支吊架
恒力弹簧支吊架在这个的位移变化范围内能够提供一个恒定的支承力 。
理论上恒力弹簧的荷载变化率应该为零，但实际上荷载变化率最高可 达到6%。
AECsoft
2020/7/16
弹簧支吊架设计 可变弹簧支吊架