弹簧选型设计
气弹簧介绍及选型计算
气弹簧介绍及选型计算气弹簧使用指南一、气弹簧综述气弹簧是一种弹性元件，可以起到支撑、缓冲、制动、高度调节和角度调节等功能。
气弹簧的基本原理是在密闭的缸体内充入具有一定压力的氮气和油、或油气混合物，进而利用作用在活塞杆或活塞截面上的压力使气弹簧产生推力或拉力。
与机械弹簧相比，气弹簧的力-位移曲线斜率很小，在整个运动行程中力值基本保持不变。
根据气弹簧的结构和功能，气弹簧主要有自由型气弹簧、自锁型气弹簧、随意停气弹簧、牵引式气弹簧和阻尼器几种。
自由型气弹簧（压缩气弹簧）只有伸展和压缩两种状态，在行程中无法自行停止，主要起支撑作用。
该类气弹簧有恒阻尼和变阻尼两种结构，在汽车、工程机械、纺织机械、印刷机械、办公家具等行业得到广泛应用。
自锁型气弹簧（升降可锁定气弹簧、角调可锁定气弹簧）通过其内部的阀门可以将气弹簧锁定在行程的任意位置。
根据内部结构的不同，该类气弹簧有弹性锁定、压缩刚性锁定、拉伸刚性锁定、压缩拉伸双向刚性锁定等类型。
自锁型气弹簧同时具备支撑、高度和角度调节的功能，而且操作方便灵活，结构简单。
因而在医疗设备、家具、汽车等行业得到广泛应用。
随意停气弹簧（平衡气弹簧）通过其内部特殊的平衡阀机构，加上合理的外界负载设计，可以使气弹簧停在行程中的任意位置，但没有额外的锁紧力，它的特点介于自由型气弹簧和自锁型气弹簧之间。
主要应用在厨房家具、医疗器械、电子产品等行业。
牵引气弹簧（拉伸气弹簧）是一种特殊的气弹簧。
与其他气弹簧不同的是，牵引式气弹簧的自由状态在最短的位置，受到牵引时从最短处向最长处运行。
牵引气弹簧中也有相应的自由型、自锁型等产品。
阻尼器通过活塞上的阻尼结构可使阻尼力随着运动速度而改变，可以明显地对相连的机构的速度起阻尼作用。
该类产品有多种结构以适合不同的用途，在汽车、家电产品、医疗设备上都用得比较多。
二、气弹簧型号标记方法气弹簧的标记由1代号、2活塞杆直径、3缸体外径、4行程、5伸展长度、6活塞杆端接头形式与缸体端接头形式、7最小伸展力组成。
弹簧的选型计算
弹簧的选型计算一、弹簧选择的原则一般来说，弹簧的选择要考虑以下因素：1、行程空间：如果行程空间很小，可以考虑采用圆簧或增强圆簧。
2、负荷持久能力和抗震性：如果弹簧负荷持久能力较差，可以考虑采用增强圆簧或锣形弹簧。
3、负荷类型：如果是静负荷，可以考虑采用圆簧或增强圆簧。
如果是动负荷，可以考虑选用锣形弹簧。
4、弹簧变形：如果弹簧的变形量太大，可以考虑采用增强圆簧和锣形弹簧。
5、弹簧特性：如果要求弹簧具有很好的弹性特性，可以考虑使用增强圆簧和锣形弹簧。
6、受力方向：如果要求弹簧以受力方向为垂直方向，可以考虑采用圆簧或增强圆簧。
二、弹簧选择的计算1、弹簧额定负荷(F)：弹簧的额定负荷是根据应用要求确定的。
负荷可以绝对值，也可以根据弹簧的承载能力而计算。
2、弹簧受力方向(D)：根据实际应用，可以确定弹簧受力的方向，如水平、垂直等。
3、合适的行程(S)：行程即弹簧在受力方向上变形时的变形量，一般认为行程不宜超过弹簧长度的1.5倍。
4、弹簧长度(L)：根据行程量、受力方向和弹簧特性等，可以确定弹簧的长度。
5、弹簧类型(T)：根据负荷、受力方向和行程可以确定合适的弹簧型号，如圆簧、增强圆簧、锣形弹簧。
6、弹簧材料(M)：根据弹簧的应用环境、使用情况和受力类型来选择合适的弹簧材料，如钢材、有机纤维等。
7、弹性模量(E)：根据弹簧材料的性能和使用要求，可以查表确定弹性模量值。
8、弹簧系数(K)：根据负荷、受力方向、弹簧特性等，可以确定弹簧系数。
9、弹簧变形量(Δx)：根据弹簧的额定负荷、弹性模量和弹簧长度等，可以计算出弹簧的变形量。
三、弹簧选择的总结弹簧的选型，需要考虑多方面的因素和计算。
在选择弹簧的过程中，要根据实际应用要求，选择最适合的弹簧型号和材料，并进行计算，以保证弹簧的正常使用。
氮气弹簧选型计算
氮气弹簧选型计算
氮气弹簧是一种常用于工业、机械等领域的弹性元件，它具有体积小、重量轻、刚度大、稳定性好等特点。
选择合适的氮气弹簧对于设备的运行稳定性和效率至关重要，因此进行选型计算是必不可少的。
氮气弹簧的选型计算需要考虑多方面因素，包括负载情况、行程要求、安装方式、环境温度等。
其中，负载情况是最为重要的参数，它决定了弹簧的刚度和变形程度。
在进行选型计算时，需要先确定负载情况，再根据负载情况确定所需的刚度和行程要求。
一般来说，负载情况可以分为静态负载和动态负载。
静态负载是指弹簧所承受的常数负载，动态负载则是指弹簧所承受的变化负载，例如震动、冲击等。
在确定负载情况时，需要考虑弹簧所承受的最大负载、最小负载、平均负载等因素，并结合设备的实际工作情况进行综合考虑。
在确定负载情况后，需要根据负载情况确定所需的刚度和行程要求。
刚度是指弹簧在负载作用下的变形程度，通常用弹性系数来表示。
行程要求则是指弹簧所需的压缩或拉伸行程，通常根据设备的实际工作情况来确定。
最后，在确定所需的刚度和行程要求后，需要根据弹簧的型号和参数进行选型计算。
一般来说，氮气弹簧的选型计算需要考虑的参数包括弹簧的内径、外径、长度、最大压力、最大行程等参数，根据设备的实际工作情况，选择合适的型号和参数进行选型计算。
总之，氮气弹簧的选型计算需要综合考虑多方面因素，包括负载
情况、行程要求、安装方式、环境温度等，通过合理的选型计算，可以保证设备的运行稳定性和效率。
扭转弹簧选型标准
扭转弹簧选型需要考虑以下几个标准：
1.弹簧直径：根据需要承受的负载和变形量选择合适的弹簧直径。
弹簧直径过小，可能导致弹簧疲劳失效；直径过大，则会增加成本和重量。
2.弹簧线径：弹簧线径影响弹簧的强度和刚度。
线径过细，会导致
弹簧容易损坏；线径过粗，则会增加弹簧重量和成本。
3.弹簧圈数：弹簧圈数越多，弹簧刚度越大，但同时也会增加弹簧
重量和成本。
根据实际需求选择合适的弹簧圈数。
4.弹簧材料：不同的弹簧材料具有不同的特性，如弹性模量、耐腐
蚀性、抗疲劳性等。
根据应用场景选择合适的弹簧材料。
5.弹簧旋向：对于有扭矩要求的应用，需要选择合适的弹簧旋向，
以确保弹簧的扭矩稳定性。
6.弹簧精度：对于需要精密控制变形量的应用，需要选择高精度的
弹簧，以确保弹簧的使用寿命和精度。
这些选型标准需要综合考虑，以选择最适合应用场景的扭转弹簧。
如果需要更详细的选型建议，可以咨询专业的弹簧制造商或弹簧工程师。
CAESAR II 中的弹簧选型
以前的选择 – 5: 模型中可能的选择
程序可能选择刚性约束、弹簧支吊架或者恒 力弹簧支吊架。 所有管道系统都涵盖这三种支吊架：
刚性约束 代表一个刚性的垂直约束 弹簧 表征一个柔性的垂直约束（K=弹簧选型刚度） 和一个预加荷载的组合（计算出的安装荷载） 恒力支吊架 代表一个向上的支撑力，并会在约束 报告中列出
21
© Intergraph 2013
输入界面 – 特别设置 Hanger Design Control Data (1/2)
多工况设计选项(总共13个选项)
基于独立的工况设计 (#1 - #9) 基于最大的工作荷载设计 基于最大的行程设计 基于平均的载荷在位移行程设计 基于最大的载荷和行程设计
32
© Intergraph 2013
管道输入界面 – 设计数据(2/3)
33
© Intergraph 2013
管道输入界面 – 设计数据(2/3)
弹簧表
CAESAR II提供33个制造商弹簧表 所有都包含3个种类 (如：短程，中程，长程) 有些存在4个
Hanger Manufacturers in CAESAR II
28
© Intergraph 2013
输入界面 – 通用 Hanger Design Control Data (2/2)
弹簧表
选择33个弹簧表中的一个
选项框 (more later)
延展范围 – 超越推荐范围以外 冷载 – 冷态载荷选弹簧，可用于调试设备 热载居中 – 尝试选择更好的弹簧
用户可以在4个不同的地方指定不同部分的弹簧选 型数据
弹簧设计标准
弹簧设计标准
弹簧是一种常见的机械零部件，广泛应用于汽车、家电、机械设备等领域。
弹簧设计的好坏直接影响着产品的使用性能和寿命。
因此，制定弹簧设计标准对于保证产品质量具有重要意义。
首先，弹簧设计标准应包括材料选用的规定。
弹簧的材料种类繁多，常见的有优质碳素钢、合金钢、不锈钢等。
不同的材料具有不同的弹性模量、屈服强度和疲劳寿命，因此在设计弹簧时需要根据使用环境和工作要求选择合适的材料。
同时，弹簧的材料应符合国家标准，具有一定的可焊性和热处理性能，以确保产品质量和安全性。
其次，弹簧设计标准还应包括弹簧的结构设计要求。
弹簧的结构设计应考虑到受力情况、工作环境和产品要求等因素，合理确定弹簧的直径、圈数、螺距和形状等参数。
此外，弹簧的端部设计也是关键，端部的加工和连接方式应符合标准，以确保弹簧在使用过程中不会出现断裂或变形等问题。
另外，弹簧设计标准还应涵盖弹簧的性能测试方法和标准。
弹簧的性能测试包括拉伸试验、疲劳试验、硬度测试等，这些测试方法应符合国际标准或行业标准，以保证测试结果的准确性和可比性。
同时，弹簧的标准化生产也是设计标准的重要内容，包括弹簧的加工工艺、质量控制和产品标识等方面的规定。
最后，弹簧设计标准还应包括弹簧的安装和使用说明。
这些内容应包括弹簧的安装位置、安装方式、使用注意事项和维护保养要求等，以确保弹簧在产品中的正常使用和维护。
综上所述，弹簧设计标准是保证产品质量和安全性的重要保障，设计标准的完善将有利于提高产品的竞争力和市场认可度。
因此，企业应根据产品的实际情况和市场需求，制定科学合理的弹簧设计标准，并不断完善和提升，以满足不断变化的市场需求。
弹簧选型设计范文
弹簧选型设计范文弹簧是一种常见的机械元件，具有优异的弹性特性，广泛应用于各个行业、产品中。
弹簧的选型设计是确保产品能够满足所需的弹性要求的关键步骤之一、本文将介绍弹簧选型设计的一般步骤和考虑因素，并讨论几个实际应用的案例。
1.确定工作环境和条件：首先需要了解弹簧将要使用的工作环境和条件，包括温度、湿度、腐蚀性、振动等因素。
这些因素将影响弹簧的材质选择和耐久性要求。
2.确定载荷和变形要求：需要明确弹簧所承受的负荷大小、载荷类型（压缩、拉伸、扭转等）以及变形要求（工作行程、最大压缩、最大拉伸等）。
这些参数将决定弹簧的弹性系数和尺寸。
3.选择材料：根据工作环境条件和载荷要求，选择合适的材料。
弹簧常用的材料包括碳钢、不锈钢、合金钢、铜合金等。
不同的材料具有不同的弹性模量、硬度和耐腐蚀性能，需要根据具体要求进行选择。
4.计算设计参数：根据负荷要求、变形要求和材料性能，计算出合适的设计参数，包括弹簧的直径、线径、有效圈数、自由长度等。
这些参数的选择需要考虑弹簧的刚度、强度和耐久性等因素。
5.弹簧制造：根据设计参数，制作弹簧的样品或批量生产。
制造过程中需要注意材料的选择、加工工艺的控制以及确认弹簧的质量。
1.载荷和变形要求：选择弹簧的类型（压缩弹簧、拉伸弹簧、扭转弹簧等）和尺寸，以满足工作载荷和变形要求。
2.弹性系数和刚度：根据负荷和变形要求，选择合适的弹簧材料和尺寸，以获得所需的弹性系数和刚度。
3.耐久性：根据工作环境和条件，选择合适的弹簧材料和表面处理，以提高弹簧的耐久性和耐腐蚀性。
4.安全系数：在设计弹簧时应考虑安全系数，以确保即使在负荷超过设计负荷时，弹簧也能继续正常工作并不会发生失效。
以下是几个弹簧选型设计的实际应用案例：1.汽车避震器弹簧：汽车避震器弹簧是一种压缩弹簧，用于减震和支撑车身。
选型设计时需要考虑车身质量、路况和行驶速度等因素，以确定弹簧的类型、尺寸和材料，以获得所需的减震效果和舒适性。
弹簧选型设计 ppt课件
0.442 38691. 38981.
0. 6539. 86.315
LOAD VARIATION = 1%
54.671 20550.
25554.
0. 915. 137.329
LOAD VARIATION = 20%
91.539 47439. ****** CONSTANT EFFORT SUPPORT *****
弹簧支吊架设计
先加弹簧再加冷紧
2030 1 ZH1 14 13.005 24313. 30691.
0. 4904. 32.588
CHINAБайду номын сангаасOWER 2060 2 ZH1 15
CHINAPOWER 2077 2 ZH4 13
CHINAPOWER 2085 1
LOAD VARIATION = 21%
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 5. 校核弹簧的行程和荷载变化率
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。
CHINAPOWER 3077 2 ZH4 13
0.442 38691. 69.671 19177.
LOAD VARIATION = 21%
38981.
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LOAD VARIATION = 1%
25554.
0. 915. 137.329
CHINAPOWER
LOAD VARIATION = 25%
簧位置。
弹簧支吊架设计 自动设计弹簧选项
弹簧选型
支承弹簧选择支撑振动筛的四个弹簧的作用是减小高频振动的筛箱对基础的动载荷，即减振设计。
1.钢制螺旋弹簧筛子由四个支点支承，根据筛子大小，每个支点设置一个或并联2～3个弹簧。
每个弹簧的刚度为：C＝M/4·δ N/mm式中 M —筛子参振质量；δ—弹簧压缩量，一般δ=(6--20)A，中小型筛子(筛面积＜16m2、筛宽＜2m时取小值，大型筛子取大值。
中小型筛δ一般为30mm，大型筛为50mm；A－为振幅。
弹簧刚度算好后，可从表8中选取要求的弹簧尺寸。
表8 弹簧尺寸种类项目T1T2T3T4T5T6丝径d(mm) 8 12 16 20 25 30中径D(mm) 64 96 128 160 200 240内径D(mm) 56 84 112 140 175 210外径D(mm) 72 108 144 180 225 270节距t(mm) 28 40 50 55 67 71自由高度H０(mm) 152 224 282 295 385 400静压量(mm) 20～30 30～40 40～50 50～60 60～70 50～80刚度Ｃ(N/mm) 32 48 64 80 100 1204个承重(N) 2560～3840 5760～7680 10240～12800 16000～19200 24000～28000 33600～432008个承重(N) 5120～7680 11520～23040 20480～25600 32000～38400 48000～56000 67200～86400展开长(mm) 1421 2129 2836 3518 4423 5301质量(kg) 0.56 1.9 4.4 8.6 16.9 29.2注：热处理硬度HRC45～50；右旋；总圈数为7圈，有效圈数为5圈；材料为60Si2Mn。
2.橡胶圆柱弹簧它与金属螺旋弹簧相比有以下优点：①有良好的弹性和足够的强度，使用寿命长；②内阻较大，在筛子启动、停车过程中通过共振区时共振振幅小，安全；③疲劳失效后不像金属螺旋弹簧会突然断裂而影响生产；④噪声低。
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。
拉伸弹簧如何选型
拉伸弹簧是气动阀门的关键零部件，那麼针对拉伸弹簧的范围挑选就必须慎重考虑了，拉伸弹簧范围的挑选关键从气动阀门的稳定性、输出力两层面考虑。
1、阀门的稳定上挑选：
从调节阀的稳定性上挑选，拉伸弹簧应当是越硬越好，它不但克服轻微振荡、克服摩擦力，并且能使阀芯住复运动自如。
2、输出力上挑选：
因为执行机构的输出力是执行机构总的合力减去拉伸弹簧的张力、摩擦力、拉伸弹簧越软，其输出力就越大。
因此，从输出力上考虑应当挑选软拉伸弹簧（即小的拉伸弹簧范畴）。
3、特殊状况上挑选：
若遇大口径、大压差、含颗粒等场合时，其拉伸弹簧范围的选定根据详细计算来满足。
4、综合性能上挑选：
若从稳定性上挑选，要选用拉伸弹簧范围大的硬拉伸弹簧；若从输出力来看，又应当采用拉伸弹簧范围小的软拉伸弹簧，二者互为矛盾，因而应予以综合考虑。
在满足输出力的状况下，尽可能采用范围大的硬拉伸弹簧。
笔者建议，对薄膜调
节阀充分利用定位器250KPa的气源，选用60～180KPa的拉伸弹簧。
它对气开阀有60KPa的输出力，对气闭阀有250－180＝70KPa的输出力，其拉伸弹簧范围Pr为180－60＝120KPa。
传统的20～100KPa的拉伸弹簧配140KPa 的气源时的输出力；气开阀为20KPa，气闭阀与140－100＝40KPa，其拉伸弹簧范围Pr＝100－20＝80KPa。
无论从输出力、刚度上讲，我们提议挑选60～180KPa的拉伸弹簧范围远远优越于常规拉伸弹簧范围。
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。
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
F1=GLbn×K=64.5×206118.31×2×1.1=61.76866N<200N 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。
各类弹簧设计流程
各类弹簧设计流程弹簧是一种常见的力学元件，广泛应用于各个领域和行业。
弹簧设计的目标是能够提供所需的弹性和弹力，以满足特定的功能要求。
弹簧设计的流程涉及到多个关键步骤，以下是一般的弹簧设计流程：1.确定设计需求：首先，需要明确所需弹簧的应用、功能和性能需求。
设计者需要了解弹簧所承受的负载、所需工作长度、工作环境等。
这些信息将对弹簧的材料选择、形状设计和尺寸确定等方面产生影响。
2.确定弹簧材料：弹簧材料的选择非常重要，因为弹簧的性能和寿命都与材料的选择有关。
常见的弹簧材料包括钢、不锈钢、合金等。
选择材料时需要考虑弹性模量、屈服强度、延展性、耐腐蚀性等因素。
3.确定弹簧类型：根据设计需求和应用环境，选择合适的弹簧类型。
常见的弹簧类型包括拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧等。
每种类型的弹簧都有不同的工作原理和特点，需要根据具体需求进行选择。
4.弹簧参数计算：根据所选材料和类型设计弹簧的参数。
这包括弹簧的刚度、变形量、最大负载等。
计算弹簧参数时要考虑弹簧在使用过程中的强度和可靠性。
5.弹簧形状设计：根据所需参数和应用场景设计弹簧的形状。
弹簧的形状直接影响其性能和应力分布。
常见的形状包括圆柱形、圆锥形、螺旋形等。
设计者需要考虑材料的塑性形变特性、弹簧的松弛和失效等因素。
6.弹簧制造工艺设计：设计弹簧的制造工艺。
弹簧的制造通常包括线材的加工、弹簧的成型、热处理和表面处理等过程。
制造工艺的设计需要考虑制造的可行性、成本和质量要求。
7.弹簧测试和验证：制造完成后，对弹簧进行测试和验证。
测试可以包括弹簧刚度测试、负载测试、寿命测试等。
通过测试可以验证设计的弹簧是否满足设计需求和性能要求。
8.弹簧修改和优化：根据测试结果和实际应用情况，对弹簧进行修改和优化。
这可能涉及到材料的更换、形状的调整等。
弹簧设计通常是一个迭代的过程，通过多次优化可以获得符合要求的设计方案。
总结起来，弹簧设计的流程包括确定设计需求、选择材料和类型、计算参数、设计形状、制造工艺设计、测试验证和修改优化等环节。
弹簧设计标准
弹簧设计标准
弹簧是一种常见的机械零部件，广泛应用于汽车、家电、机械设备等领域。
弹
簧的设计标准对于产品的质量和性能有着重要的影响。
本文将从材料选用、设计原则和制造工艺等方面介绍弹簧设计的标准要求。
首先，材料选用是影响弹簧质量的重要因素之一。
弹簧所选用的材料应具有良
好的弹性和韧性，能够在长期使用中保持稳定的弹性变形。
常见的弹簧材料包括优质碳素钢、合金钢、不锈钢等。
在选材时，需要考虑到弹簧的工作环境和使用要求，以确保弹簧在不同的工作条件下都能够发挥稳定的性能。
其次，弹簧的设计应符合一定的原则。
在设计过程中，需要考虑到弹簧的工作
负荷、变形要求、工作温度等因素，合理确定弹簧的结构尺寸和形状。
设计时还需要充分考虑到弹簧的应力分布和变形规律，避免出现应力集中和变形不均匀的情况。
此外，弹簧的设计还需要考虑到装配和安装的便利性，确保弹簧能够准确、稳定地安装在设备中。
最后，制造工艺对于弹簧的质量和性能同样至关重要。
在制造过程中，需要严
格控制弹簧的加工精度和表面质量，避免出现裂纹、疲劳等缺陷。
同时，制造工艺还需要考虑到弹簧的热处理和表面处理，以提高弹簧的强度和耐腐蚀性能。
此外，制造工艺还需要充分考虑到材料的利用率和生产效率，确保弹簧的制造成本和质量都能够得到有效控制。
综上所述，弹簧设计标准涉及到材料选用、设计原则和制造工艺等多个方面，
对于产品的质量和性能有着重要的影响。
在实际设计和制造过程中，需要充分考虑到这些标准要求，确保弹簧能够满足不同工作条件下的使用要求，提高产品的可靠性和使用寿命。
气弹簧布置及选型设计指南
压缩弹簧如何选型
压缩弹簧（压簧）是承受向压力的螺旋弹簧，它所用的材料截面多为圆形，也 有用矩形和 多股钢萦卷制的，弹簧一般为等节距的，压缩弹簧的形状有：圆柱形、圆锥形、中凸形和中 凹形以及少量的非圆形等，压缩弹簧的圈与圈之间有一定的间隙，当受到外载荷时弹簧收缩 变形，储存形变能。
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AECsoft
2020/5/28
弹簧支吊架设计
Hanger vs Restraint
（选弹位移不考虑刚度影响）
AECsoft
2020/5/28
弹簧支吊架设计
Hanger vs Restraint
（选弹位移考虑刚度影响）
AECsoft
2020/5/28
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
2020/5/28
弹簧支吊架设计 弹簧设计中的载荷工况设置
AECsoft
2020/5/28
弹簧支吊架设计 在CAESAR II中添加弹簧支吊架
AECsoft
2020/5/28
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。
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。
2020/5/28
弹簧支吊架设计 弹簧输出报告
AECsoft
2020/5/28
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。
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
2020/5/28
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
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
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
2020/5/28
弹簧支吊架设计 激活弹簧设计窗口
AECsoft
2020/5/28
弹簧支吊架设计
AECsoft
2020/5/28
弹簧支吊架设计 简单的弹簧支吊架
AECsoft
2020/5/28
弹簧支吊架设计 弹簧支吊架生根在管道或容器上
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
2020/5/28
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
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。
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2020/5/28
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
2020/5/28
弹簧支吊架设计
AECsoft
2020/5/28
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
AECsoft
5. 校核弹簧的行程和荷载变化率
2020/5/28
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。
CAESAR II
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
2020/5/28
弹簧支吊架设计 为什么选用弹簧支吊架？
AECsoft
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。
2020/5/28
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
2020/5/28
弹簧支吊架设计 可变弹簧支吊架
AECsoft
2020/5/28
弹簧支吊架设计 容器带给弹簧支吊架的位移
AECsoft
2020/5/28
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
2020/5/28
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。
AECsoft
2020/5/28
弹簧支吊架设计多工况设来自选项AECsoft2020/5/28
弹簧支吊架设计
AECsoft
2020/5/28
弹簧支吊架设计
AECsoft
设计选项
极限范围-允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