弹簧 (扭簧)
弹簧计算公式(压簧、拉簧、扭簧弹力)
压簧、拉簧、扭簧弹力计算公式压力弹簧压力弹簧的设计数据，除弹簧尺寸外，更需要计算出最大负荷及变位尺寸的负荷；·弹簧常数：以k表示，当弹簧被压缩时，每增加1mm距离的负荷(kgf/mm)；·弹簧常数公式（单位：kgf/mm）：G=线材的钢性模数：琴钢丝G=8000，不锈钢丝G=7300，磷青铜线G=4500 ，黄铜线G=3500d=线径Do=OD=外径Di=ID=内径Dm=MD=中径=Do-dN=总圈数Nc=有效圈数=N-2弹簧常数计算范例:线径=2.0mm , 外径=22mm , 总圈数=5.5圈 ,钢丝材质=琴钢丝拉力弹簧的 k值与压力弹簧的计算公式相同·拉力弹簧的初张力：初张力等于适足拉开互相紧贴的弹簧并圈所需的力，初张力在弹簧卷制成形后发生。
拉力弹簧在制作时，因钢丝材质、线径、弹簧指数、静电、润滑油脂、热处理、电镀等不同，使得每个拉力弹簧初始拉力产生不平均的现象。
所以安装各规格的拉力弹簧时，应预拉至各并圈之间稍为分开一些间距所需的力称为初张力。
·初张力=P-（k×F1）=最大负荷-（弹簧常数×拉伸长度）·弹簧常数：以 k 表示,当弹簧被扭转时，每增加1°扭转角的负荷 (kgf/mm).·弹簧常数公式（单位：kgf/mm）:E=线材之钢性模数：琴钢丝E=21000 ,不锈钢丝E=19400 ,磷青铜线E=11200 ,黄铜线E=11200d=线径Do=OD=外径Di=ID=内径Dm=MD=中径=Do-dN=总圈数R=负荷作用的力臂p=3.1416。
拉簧及扭簧弹力、刚度计算公式
拉簧及扭簧弹力、刚度计算公式一、拉伸弹簧弹力、刚度计算公式1.拉伸弹簧一已知自由长度，弹簧刚度和初始拉力时，某一工作长度负荷的计算公式如下：P=(Rx F)+I.T.P是指负荷（磅）；R是指弹簧刚度（磅／英寸）；F是指距自由长度的变形量；I.T.是指初拉力。
例如：已知自由长度为1英寸、刚度为6.9磅／英寸和初始张力为0.7磅，工作长度为1.500英寸时，负荷计算公式如下：P= [6.9 x(1.500-1.000)l+0.7= (6.9x 0.500) +0.7= 3.45+0.7= 4.15磅2．如何计算刚度一弹簧刚度是指使弹簧产生单位变形的负荷，可通过以下步骤测试：1>弹簧变形约为最大变形的20%（自由长度藏去压并高度）时，测量弹簧负荷(P1)及弹簧长度(L1)。
2>弹簧变形不超过最大变形的80%时，测量弹簧负荷(P2)及弹簧长度(L2)。
务必确保弹簧长度为L2时任意两个簧圈（闭合收口除外）都没有发生接触。
3>计算刚度(R)（磅／英寸）R=(P2-P1)/(L1-L2)二、扭簧设计需要的技术参数扭簧的工作状态和拉伸弹簧及压缩弹簧有所不同，其更为复杂和多变，其中包括了很多参数指标，下面一一讲解：d (弹簧线径) :该参数描述了弹簧线的直径，也就是我们说的弹簧钢丝的粗细，默认单位mm。
Dd (心轴最大直径)：该参数描述的是工业应用中弹簧轴的最大直径，公差±2%。
D1 (内径): 弹簧的内径等于外径减去两倍的线径。
扭簧在工作过程中，内径可以减小到心轴直径，内径公差±2%。
D (中径): 弹簧的中径等于外径减去一个线径。
D2 (外径) : 等于内径加上两倍的线径。
扭簧在工作过程中，外径将变小，公差(±2%±0.1)mm。
L0 (自然长度)：注意：在工作过程中自然长度会减小，公差±2%。
Tum (扭转圈数)：弹簧绕制的圈数，圈数的不同直接影响扭簧的性能。
扭簧规格参数
扭簧规格参数摘要：1.扭簧简介2.扭簧规格参数a.材质b.形状c.尺寸d.扭转力矩e.弹性系数f.疲劳强度3.扭簧的应用领域4.扭簧的选择与使用注意事项正文：扭簧，作为一种常见的弹性零件，广泛应用于各种机械设备中，起到传递动力、转换运动方向、吸收冲击等作用。
本文将对扭簧的规格参数进行详细介绍。
1.扭簧简介扭簧，又称螺旋弹簧，是由不锈钢、碳钢、合金钢等材料制成的具有扭转弹性的零件。
扭簧的弹性变形以螺旋线的形式发生，因此具有较大的扭转刚度。
扭簧的种类繁多，根据形状和用途的不同，可分为圆柱形扭簧、矩形扭簧、菱形扭簧等。
2.扭簧规格参数扭簧的规格参数主要包括材质、形状、尺寸、扭转力矩、弹性系数和疲劳强度等。
a.材质：扭簧的材质直接影响到其使用寿命和性能。
常用的材质有不锈钢、碳钢、合金钢等。
b.形状：扭簧的形状有圆柱形、矩形、菱形等，不同形状的扭簧具有不同的刚度和承载能力。
c.尺寸：扭簧的尺寸包括直径、长度等，尺寸的选择应根据实际应用需求进行。
d.扭转力矩：扭转力矩是指扭簧在一定角度扭转时所需的力矩。
扭转力矩与扭簧的材质、尺寸和弹性系数等因素有关。
e.弹性系数：弹性系数是指扭簧在单位扭转角下产生的弹力。
弹性系数越大，扭簧的扭转刚度越大。
f.疲劳强度：疲劳强度是指扭簧在反复扭转过程中能承受的最大应力。
疲劳强度与扭簧的材质、尺寸和加工工艺等因素有关。
3.扭簧的应用领域扭簧广泛应用于汽车、摩托车、电动工具、仪器仪表、家用电器等领域，主要用于减震、储能、传动等场合。
4.扭簧的选择与使用注意事项在选择扭簧时，应根据实际应用需求，综合考虑扭簧的材质、形状、尺寸、扭转力矩、弹性系数和疲劳强度等因素。
在使用扭簧过程中，应注意避免超载使用，以免导致扭簧变形或断裂。
扭簧的应用原理是什么
扭簧的应用原理是什么1. 什么是扭簧扭簧是一种常用的机械弹簧，通过螺旋形状的构造来提供弹性力。
它被广泛应用于许多工业领域，包括汽车制造、家电、钟表、玩具等。
扭簧的原理是利用材料的弹性变形来储存和释放能量。
2. 扭簧的结构与工作原理扭簧通常由弹性材料制成，如钢、不锈钢、合金等。
它的结构呈螺旋形，两端分别固定在要连接的部件上，通过扭动簧身来实现弹性力的传递。
扭簧的工作原理可以用以下步骤来描述：•步骤1: 扭簧的初态是未扭转的状态，在这种情况下，簧身处于一个相对松弛的状态。
•步骤2: 当外力作用在扭簧上时，簧身开始受到扭转力，并且逐渐变形。
•步骤3: 当外力停止作用时，扭簧开始释放储存的弹性能量，使得簧身重新回到初态。
3. 扭簧的应用领域扭簧的应用非常广泛，以下列举了几个常见的应用领域：•汽车制造：扭簧被用于悬挂系统、刹车系统、座椅调节等部件中，通过提供弹性力来实现各种功能。
•家电：扭簧常被用于洗衣机、冰箱、烤箱等家用电器中，用于控制门的开合、电器部件的位置等。
•钟表：扭簧是机械钟表中的重要组成部分，用于提供稳定的动力源，并实现准确的时间刻度。
•玩具：扭簧被广泛用于玩具中，例如扭簧动物、扭簧弹簧伸缩杆等，给玩具增加了趣味性和互动性。
4. 扭簧的特点和优势扭簧作为一种机械弹簧，具有以下特点和优势：•能量储存：扭簧可以储存和释放能量，使得许多机械装置实现自动控制和运动。
•弹性恢复：扭簧的弹性恢复能力很强，能够保持长时间的使用寿命和稳定的性能。
•设计灵活性：扭簧可以根据具体需求进行定制设计，以适应不同的应用场景。
•成本效益：扭簧的制造成本相对较低，且使用寿命长，具有良好的经济效益。
5. 扭簧的注意事项在使用扭簧时，需要注意以下事项：•避免超过扭簧的承受能力，以免造成破损或事故；•定期检查扭簧的磨损和变形情况，若有问题及时更换；•在存放和使用扭簧时，避免暴露在腐蚀性环境中，以免影响使用寿命；•选择合适的扭簧型号和规格，以确保其能够满足实际应用需求。
拉、压、扭簧计算公式弹簧刚度计算
d=线径 Do=OD=外径
Di=ID=内径 Dm=MD=中径=Do-d N=总圈数 扭力弹簧
· 弹簧常数：以 k 表示,当弹簧被扭转时，每增加 1°扭转角的负
荷
(kgf/mm).
· 弹簧常数公式（单位：kgf/mm）:
E=线材之钢性模数：琴钢丝 E=21000 ,不锈钢丝 E=19400 ,磷青 铜线 E=11200，黄铜线 E=11200
拉力弹簧的 k 值与压力弹簧的计算公式相同 ·拉力弹簧的初张力：初张力等于适足拉开互相紧贴的弹簧并圈
所需的力，初张力在弹簧卷制成形后发生。拉力弹簧在制作时，因钢 丝材质、线径、弹簧指数、静电、润滑油脂、热处理、电镀等不同， 使得每个拉力弹簧初始拉力产生不平均的现象。所以安装各规格的拉 力弹簧时，应预拉至各并圈之间稍为分开一些间距所需的力称为初张 力。
压力弹簧
· 压力弹簧的设计数据，除弹簧尺寸外，更需要计算出最大负荷及变位尺寸的负荷； ·弹簧常数：以 k 表示，当弹簧被压缩时，每增加 1mm 距离的负荷(kgf/mm)； · 弹簧常数公式（单位：kgf/mm）：
G=线材的钢性模数：碳钢丝 G=79300 ；不锈钢丝 G=697300 ，磷青铜线 G=4500 ，黄铜线 G=350 d=线径 Do=OD=外径 Di=ID=内径 Dm=MD=中径=Do-d N=总圈数 Nc=有效圈数=N-2 拉力弹簧
· 初张力=P-（k×F1）=最大负荷-（弹簧常数×拉伸长度） · 拉力弹簧的设计数据，除弹簧尺寸外，更需要计算出最大负荷 及变位尺寸的负荷； ·弹簧常数：以 k 表示，当弹簧被拉伸时，每增加 1mm 距离的 负荷(kgf/mm)； · 弹簧常数公式（单位：kgf/mm）：
弹簧知识
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/link?url=JjfBpITYdCMCqRa2iCgiMR_Do6Dt--Q-iTfYApFTF78JTe_... 2014/12/11E——弹簧模量（MPa） F——弹簧的载荷（N） F’——弹簧的刚度 Fj——弹簧的工作极限载荷（N） Fo——圆柱拉伸弹簧的初拉力（N） Fr——弹簧的径向载荷（N） F’r——弹簧的径向刚度（N/mm） Fs——弹簧的试验载荷（N） f——弹簧的变形量（mm） fj——工作极限载荷Fj下的变形量（mm） fr——弹簧的静变形量（mm) fs——试验载荷Fs下弹簧的变形量（mm）；线性静变形量（mm） fo——拉伸弹簧对应于处拉力Fo的假设变形量（mm）；膜片的中心变形量（mm） G——材料的切变模量（MPa） g——重力加速度，g=9800mm/s² H——弹簧的工作高（长）度（mm） Ho——弹簧的自由高（长）度（mm) Hs——弹簧试验载荷下的高（长）度（mm） h——碟形弹簧的内载锥高度（mm） I——惯性矩（mm4） Ip——极惯性矩（mm4） K——曲度系数；系数 Kt——温度修正系数 σ——弹簧工作时的正应力（Mpa） σb——材料抗拉强度（Mpa） σj——材料的工作极限应力（Mpa） σs——材料的抗拉屈服点（Mpa） τ——弹簧工作时的切应力（Mpa） k——系数 L——弹簧材料的展开长度（mm） l——弹簧材料有效工作圈展开长度（mm）；板弹簧的自由弦长（mm） M——弯曲力矩（N·mm） m——作用于弹簧上物体的质量（kg） ms——弹簧的质量（kg） N——变载荷循环次数 n——弹簧的工作圈数 nz——弹簧的支承圈数 n1——弹簧的总圈数 pˊ——弹簧单圈的刚度（N/mm） R——弹簧圈的中半径（mm） R1——弹簧圈的内半径（mm）
扭力弹簧安装方法
扭力弹簧安装方法
扭力弹簧是一种常见的弹簧类型，广泛应用于各种机械设备和工具中。
在实际应用中，正确的安装方法是至关重要的。
以下是扭力弹簧的安装方法：
1. 确定安装方向：扭力弹簧有两个端部，一个端部是绕制弹簧的起点，另一个端部是绕制弹簧的终点。
在安装前，需要确定起点和终点的位置，以确保安装正确。
2. 安装扭力弹簧：将弹簧的起点固定在固定点上，然后将弹簧缠绕在安装点上，直到弹簧被完全缠绕。
注意，弹簧的终点应该固定在安装点上。
3. 测试弹簧：安装完成后，需要进行弹簧测试，以确保弹簧能够正常工作。
可以通过将负载施加在弹簧上来测试弹簧的工作状态。
如果弹簧能正常工作，则说明安装正确。
需要注意的是，在安装扭力弹簧时，应该避免过度缠绕或拉伸弹簧，这可能会导致弹簧失效。
此外，应该选择正确的弹簧类型和规格，以确保弹簧能够承受所需的负载和压力。
总之，正确的安装方法对于扭力弹簧的工作效果和寿命至关重要。
只
有遵循正确的安装方法，才能确保弹簧能够安全、稳定地工作，并为机械设备和工具提供可靠的支撑和力量。
扭簧弹簧的设计和计算
扭簧弹簧计算器以弹簧设计来图弹簧加工制造为主圆柱螺旋扭转弹簧图纸画法怎么去设计计算一个合理的弹簧目前，广泛应用的弹簧应力和变形的计算公式是根据材料力学推导出来的。
若无一定的实际经验，很难设计和制造出高精度的弹簧，随着设计应力的提高，以往的很多经验不再适用。
例如，弹簧的设计应力提高后，螺旋角加大，会使弹簧的疲劳源由簧圈的内侧转移到外侧。
所有的计算也只是给我们一个大的方向从而减少研发成本。
左图是扭转弹簧刚度系数和力度的计算方法。
螺旋线圈构成的圆柱形弹簧，工作线圈间为恒定间距，能够承受垂直于环绕轴沿着卷绕方向和反方向的扭力。
线径大于16mm的弹簧通常为冷卷。
热成型弹簧用于强负载的直径大于10mm的较大尺寸弹簧。
备注：该计算设计用于线圈卷绕方向的扭转负载，不计入弹簧内部或外部导向零件的支撑效果。
也不计入出现的摩擦效果。
线圈之间的可能的摩擦也不计入在内。
扭簧的常见形式··外臂扭转弹簧···内臂扭转弹簧···中心臂扭转弹簧···平列双扭弹簧·弹簧力度设计扭簧按两种基本设计制造：紧和松（线圈间隙）。
如果是静态负载，紧凑的线圈为推荐选项。
但是，工作线圈之间出现摩擦，这将导致弹簧寿命减少。
另外，线圈的过于接近的间隙阻止弹簧完美喷丸。
由于弹簧端部的节构形状，弹簧与导杆的摩擦等均影响弹簧的特性，所以无特殊需要时，不规定特性要求。
如规定弹簧的特性要求时，应采用簧圈间有间隙的弹簧，用指定扭转变形角时的扭力进行考核。
扭转弹簧的类型如上图，前三类为普通形式扭转弹簧，第4种为平列式双扭转弹簧。
平列双扭转弹簧，是用一根弹簧材料在同一芯轴上，向相反方向缠绕所得的两个圈数相同的弹簧。
其中每一个弹簧的扭转度，相当于以此两个弹簧的总长作为一单个弹簧使用时的2倍。
平列双扭弹簧的刚度为其单个弹簧的4倍，变形量则为单个弹簧的1/4.因此，这种平列双扭转弹簧效率高。
扭簧的计算方法
要想设计扭簧，那么我们必须先了解扭簧参数以及工作中的一些技术要求。
下面我们对照扭簧参数图来解释一下这些基本参数。
d (弹簧线径) ：该参数描述了弹簧线的直径，也就是我们说的弹簧钢丝的粗细，默认单位mm。
Dd (心轴最大直径)：该参数描述的是工业应用中弹簧轴的最大直径，公差±2%。
D1 (内径)：弹簧的内径等于外径减去两倍的线径。
扭簧在工作过程中，内径可以减小到心轴直径，内径公差±2%。
D (中径)：弹簧的中径等于外径减去一个线径。
D2 (外径) ：等于内径加上两倍的线径。
扭簧在工作过程中，外径将变小，公差(±2%±0.1)mm。
L0 (自然长度)：注意：在工作过程中自然长度会减小，公差±2%。
Tum (扭转圈数)：弹簧绕制的圈数，圈数的不同直接影响扭簧的性能。
扭簧的圈数越多扭力越小。
deg (原始角度)：扭簧的两个扭脚之间的原始角度。
上图的原始角度为180°。
X1 (支承长度)：这是从弹簧圈身中轴到弹簧支承的长度，一般工作中是固定不动的，也就是我们所说的固定力臂，公差±2%。
X2 (施力长度)：这是从弹簧圈身中轴到弹簧施力点的长度，一般工作中是转动的，也就是我们所说的施力力臂，公差±2%。
A1 (工作扭转角度)：扭转弹簧的在工作中扭转的角度。
An (最大扭转角度)：扭转弹簧的最大扭转角度。
F1 (工作负荷)：扭簧在工作角度A1时作用在扭转弹簧支承上的作用力。
Fn (最大负荷)：允许作用在扭转弹簧支承上的最大力，对应的是An最大扭转角度时所需的作用力。
M1 (工作扭矩)：扭簧在工作角度A1时允许扭矩(牛顿*毫米)。
Mn (最大扭矩)：最大允许扭矩(牛顿*毫米)，对应的是An最大扭转角度时的允许扭矩。
K (弹簧刚度)：这个参数确定弹簧工作时的阻力。
单位牛顿* 毫米/度，公差±15%。
支承位置：扭转弹簧的支承有四个位置：0°, 90°,180°和270°。
扭簧常用结构
扭簧常用结构扭簧是在机械制造中常用的重要零件，其主要作用是通过扭转螺旋形的金属线圈来提供弹性力。
扭簧广泛用于各种机械装置和电气设备中，如机器人、汽车、家用电器和工业机械等等。
因此，了解扭簧常用结构至关重要。
本文将介绍扭簧常用结构的种类、结构特点及其应用领域。
1. 线圈结构扭簧线圈结构扭簧是扭簧中最基础、最简单的结构形式之一。
其基本结构是由弹簧线圈经过旋转而形成的，其特点是扭曲时不需要防止翻转。
线圈扭簧广泛应用于各类家用电器中，如空调、洗衣机、冰箱等。
2. 平面型扭簧平面型扭簧是由弹簧线圈旋转、扭曲而形成的，唯一的不同是簧圈材料的厚度和宽度相同。
其设计结构具有高度的自适应性，能够保持稳定的扭转比率少时间，并且所需的金属材料量非常少。
平面型扭簧广泛应用于医疗行业中，如输液泵、呼吸机等。
3. 扁平型结构扭簧扁平型结构扭簧是由弹簧平面上的平行线结构组成，由于其设计结构形式的特殊性，具有较好的刚度和强度。
扁平型结构扭簧广泛用于各类机械制造中，如汽车座椅、工业机械。
其独特的形状也使其在电子行业中广受欢迎，如电子设备的电池扣子。
4. 螺旋型结构扭簧螺旋型结构扭簧是由内部螺旋线和外部螺旋线之间所形成的双螺旋型结构，具有很好的强度和耐久性。
其设计结构形式与平面型结构扭簧非常相似，不同之处在于螺旋线的结构形式。
螺旋型扭簧广泛应用于各类机械制造中，如工业机械、电子设备等。
5. 高温、高压扭簧高温、高压扭簧具有很强的耐高温、高压的能力，其扭动部分一般由类似于扁平型结构的线材构成。
它的材料多为铬钼钢或其他高强度、高耐热材料。
高温、高压扭簧广泛用于当下的核电站、石化行业及航空火箭制造等高温、高压工业领域。
综上，扭簧作为机械装置的重要零部件，其结构形式多样化，并广泛应用于各个领域。
因此，我们需要根据自己的需求，选择合适的扭簧结构，以实现最佳的使用效果。
扭力弹簧设计
扭力弹簧设计一、前言扭力弹簧是一种能够承受扭转力的弹簧，广泛应用于机械、汽车、电子等领域。
在设计扭力弹簧时，需要考虑到多种因素，如材料选择、线径计算、圈数确定等。
本文将从这些方面详细介绍扭力弹簧的设计。
二、材料选择1. 材料种类常见的扭力弹簧材料有以下几种：（1）普通碳素钢：具有较好的机械性能和成本优势，适用于大部分场合。
（2）合金钢：具有更高的强度和耐腐蚀性能，适用于高负荷或特殊环境下的使用。
（3）不锈钢：具有良好的耐腐蚀性能和美观度，在潮湿或酸碱环境下使用较为合适。
2. 材料特性在选择材料时，需要考虑到以下几个方面：（1）弹性模量：表示单位应变下单位体积内储存或释放的能量大小，影响弹簧回复速度和形变程度。
（2）屈服极限：表示材料开始塑性变形的应力大小，影响弹簧的负荷能力。
（3）疲劳极限：表示材料在循环载荷下能承受的最大应力，影响弹簧的使用寿命。
（4）导热系数：表示材料传递热量的能力，影响弹簧在高温环境下的稳定性。
三、线径计算1. 线径公式扭力弹簧线径计算公式为：D = （16Tn / πG）^1/3其中，D表示线径，Tn表示扭转力矩，G表示剪切模量。
2. 线径误差线径误差对于扭力弹簧的负荷能力和使用寿命都有一定影响。
一般来说，线径误差应控制在±0.05mm以内。
3. 线材选择扭力弹簧线材选择时需要考虑到以下几个方面：（1）直径精度：直径精度越高，线材加工后的误差越小。
（2）表面光洁度：表面光洁度越高，线材加工后表面质量越好。
（3）硬度：硬度适中的线材加工性能较好，而过硬或过软的线材则容易产生变形。
四、圈数确定1. 圈数公式扭力弹簧的圈数计算公式为：n = （8L / πD）^2 * （GJ / Tn）其中，n表示圈数，L表示弹簧长度，D表示线径，G表示剪切模量，J表示极惯性矩，Tn表示扭转力矩。
2. 圈数误差圈数误差对于扭力弹簧的负荷能力和使用寿命都有一定影响。
一般来说，圈数误差应控制在±1%以内。
拉、压、扭簧计算公式弹簧刚度计算
弹簧刚度计算压力弹簧·压力弹簧的设计数据，除弹簧尺寸外，更需要计算出最大负荷及变位尺寸的负荷；·弹簧常数：以k表示，当弹簧被压缩时，每增加1mm距离的负荷(kgf/mm)；·弹簧常数公式（单位：kgf/mm）：G=线材的钢性模数：碳钢丝G=79300 ；不锈钢丝G=697300 ，磷青铜线G=4500 ，黄铜线G=350 d=线径Do=OD=外径Di=ID=内径Dm=MD=中径=Do-dN=总圈数Nc=有效圈数=N-2拉力弹簧拉力弹簧的k值与压力弹簧的计算公式相同·拉力弹簧的初张力：初张力等于适足拉开互相紧贴的弹簧并圈所需的力，初张力在弹簧卷制成形后发生。
拉力弹簧在制作时，因钢丝材质、线径、弹簧指数、静电、润滑油脂、热处理、电镀等不同，使得每个拉力弹簧初始拉力产生不平均的现象。
所以安装各规格的拉力弹簧时，应预拉至各并圈之间稍为分开一些间距所需的力称为初张力。
·初张力=P-（k×F1）=最大负荷-（弹簧常数×拉伸长度）·拉力弹簧的设计数据，除弹簧尺寸外，更需要计算出最大负荷及变位尺寸的负荷；·弹簧常数：以k表示，当弹簧被拉伸时，每增加1mm距离的负荷(kgf/mm)；·弹簧常数公式（单位：kgf/mm）：G=线材的钢性模数：碳钢丝G=79300 ；不锈钢丝G=697300 ，磷青铜线G=4500 ，黄铜线G=350 d=线径Do=OD=外径Di=ID=内径Dm=MD=中径=Do-dN=总圈数扭力弹簧·弹簧常数：以k 表示,当弹簧被扭转时，每增加1°扭转角的负荷(kgf/mm).·弹簧常数公式（单位：kgf/mm）:E=线材之钢性模数：琴钢丝E=21000 ,不锈钢丝E=19400 ,磷青铜线E=11200，黄铜线E=11200 d=线径Do=OD=外径Di=ID=内径Dm=MD=中径=Do-dN=总圈数。
压簧及拉簧、扭簧弹力计算公式
弹簧常数计算公式1、压力弹簧·压力弹簧的设计数据，除弹簧尺寸外，更需要计算出最大负荷及变位尺寸的负荷；·弹簧常数：以k表示，当弹簧被压缩时，每增加1mm距离的负荷(kgf/mm)；·弹簧常数公式（单位：kgf/mm）：K=（G×d4）／(8×Dm3×Nc)G=线材的钢性模数：琴钢丝G=8000 ；不锈钢丝G=7300 ，磷青铜线G=4500 ，黄铜线G=3500d=线径Do=OD=外径Di=ID=内径Dm=MD=中径=Do-dN=总圈数Nc=有效圈数=N-2弹簧常数计算范例:线径=2.0mm , 外径=22mm , 总圈数=5.5圈 ,钢丝材质=琴钢丝K=（G×d4）／(8×Dm3×Nc)=（8000×24）／（8×203×3.5）=0.571kgf/mm2、拉力弹簧拉力弹簧的 k值与压力弹簧的计算公式相同：K=（G×d4）／(8×Dm3×Nc)·拉力弹簧的初张力：初张力等于适足拉开互相紧贴的弹簧并圈所需的力，初张力在弹簧卷制成形后发生。
拉力弹簧在制作时，因钢丝材质、线径、弹簧指数、静电、润滑油脂、热处理、电镀等不同，使得每个拉力弹簧初始拉力产生不平均的现象。
所以安装各规格的拉力弹簧时，应预拉至各并圈之间稍为分开一些间距所需的力称为初张力。
·初张力=P-（k×F1）=最大负荷-（弹簧常数×拉伸长度）3、扭力弹簧·弹簧常数：以 k 表示,当弹簧被扭转时，每增加1°扭转角的负荷 (kgf/mm).·弹簧常数公式（单位：kgf/mm）:K=(E×d4)/（1167×Dm×p×N×R）E=线材之钢性模数：琴钢丝E=21000 ,不锈钢丝E=19400 ,磷青铜线E=11200 ,黄铜线E=11200d=线径Do=OD=外径Di=ID=内径Dm=MD=中径=Do-dN=总圈数R=负荷作用的力臂p=3.1416。
拉压扭簧计算公式弹簧刚度计算
拉压扭簧计算公式弹簧刚度计算弹簧是常用的弹性元件，广泛应用于各个领域。
当外力作用于弹簧上时，弹簧会产生弹性变形，同时弹簧产生的反向力也会使弹簧恢复到原来的状态。
弹簧刚度是衡量弹簧的硬度的重要参数，通过弹簧刚度可以计算出弹簧的变形程度以及弹性回复力的大小。
弹簧刚度可以通过弹簧的拉伸、压缩或扭曲来计算。
下面将分别介绍弹簧拉伸、压缩和扭曲的刚度计算公式。
1.弹簧拉伸刚度计算公式：拉伸弹簧是一种应用于拉伸载荷的弹簧。
当外力作用于拉伸弹簧上时，弹簧会产生拉伸变形，此时可通过下列公式计算拉伸弹簧的刚度：k=(Gd^4)/(8N(D-d)^3L)其中，k为弹簧刚度，G为弹簧的剪切模量，d为弹簧线径，D为弹簧的平均直径，L为弹簧的长度，N为弹簧的匝数。
2.弹簧压缩刚度计算公式：压缩弹簧是一种应用于压缩载荷的弹簧。
当外力作用于压缩弹簧上时，弹簧会产生压缩变形，此时可通过下列公式计算压缩弹簧的刚度：k=(Gd^4)/(8N(D+d)^3L)其中，k为弹簧刚度，G为弹簧的剪切模量，d为弹簧线径，D为弹簧的平均直径，L为弹簧的长度，N为弹簧的匝数。
3.弹簧扭曲刚度计算公式：k=(Gd^4)/(32NDR)其中，k为弹簧刚度，G为弹簧的剪切模量，d为弹簧线径，D为弹簧的平均直径，R为弹簧的平均半径，N为弹簧的匝数。
弹簧刚度是弹簧设计和应用中的重要参数，它决定了弹簧在外力作用下的变形程度和恢复力的大小。
根据不同的应用场景和需求，可以根据上述公式计算出弹簧的刚度，并根据刚度值进行弹簧的选型、设计和应用。
同时，弹簧刚度的计算也可以帮助工程师检验弹簧设计的合理性，确保弹簧的负载能力和寿命。
总之，弹簧刚度的计算公式提供了一种简单有效的方法来估算弹簧的刚度，为弹簧的设计和应用提供了重要参考。
而在具体的实际工程中，需要考虑到更多的因素（如材料的塑性变形、疲劳寿命等），因此还需要进行进一步的方案优化和验证。
扭簧圈数和扭力的关系
扭簧圈数和扭力的关系扭簧是一种能够储存和释放能量的弹簧，广泛应用于各个领域。
而扭簧的圈数和扭力是两个重要的参数，它们之间存在着一定的关系。
本文将围绕这一关系展开讨论，希望能够对读者有所启发和帮助。
我们来介绍一下扭簧的基本结构和工作原理。
扭簧通常由一根金属丝制成，呈螺旋状。
当扭簧受到外力扭转时，金属丝会发生弹性变形，储存起能量。
当外力消失时，扭簧会释放储存的能量，恢复原状。
这种能量的储存和释放过程使得扭簧在许多机械装置中发挥着重要的作用。
扭簧的圈数是指扭簧上金属丝的圈数，也就是螺旋的圈数。
圈数的多少决定了扭簧的长度，也会影响到扭簧的弹性和扭力。
一般来说，圈数越多，扭簧的长度越长，弹性越大，扭力也会随之增大。
而圈数越少，扭簧的长度越短，弹性越小，扭力也会相应减小。
那么扭力又是什么呢？扭力是指扭簧受到的力矩，也可以理解为扭簧产生的旋转力。
扭力的大小取决于扭簧的形状、材料和尺寸等因素。
一般来说，扭簧的扭力与其材料的弹性模量和截面积有关。
弹性模量越大，截面积越大，扭簧的扭力也会越大。
在实际应用中，我们常常需要根据具体的需求来选择合适的扭簧。
如果需要扭簧提供更大的扭力，我们可以选择圈数较少的扭簧；如果需要扭簧提供更小的扭力，我们可以选择圈数较多的扭簧。
当然，这只是一种经验性的选择方法，在实际设计中还需要考虑到其他因素的影响。
除了圈数和扭力之间的关系，扭簧的刚度也是一个重要的参数。
刚度是指扭簧受到单位位移时所产生的力，也可以理解为扭簧的弹性系数。
刚度越大，扭簧在受力时的形变越小，扭力也会越大。
刚度越小，扭簧在受力时的形变越大，扭力也会相应减小。
在实际应用中，我们可以通过改变扭簧的材料、直径和线径等参数来调整其刚度和扭力。
例如，选择材料弹性模量较大的扭簧，可以增加其刚度和扭力；选择直径较大、线径较小的扭簧，也可以增加其刚度和扭力。
总结起来，扭簧的圈数和扭力之间存在着一定的关系。
圈数的多少会影响到扭簧的长度、弹性和扭力；而扭力的大小取决于扭簧的形状、材料和尺寸等因素。
扭簧规格参数
扭簧规格参数1. 引言扭簧是一种常见的弹簧类型，具有广泛的应用领域，包括机械、电子、汽车等行业。
扭簧的规格参数对于产品的设计和性能起着至关重要的作用。
本文将全面、详细、完整地探讨扭簧规格参数的相关内容。
2. 扭簧的基本概念2.1 扭簧的定义扭簧是一种能够通过扭转而存储和释放能量的弹簧。
它通常由圆形或方形的钢线制成，呈螺旋形状。
2.2 扭簧的工作原理扭簧通过扭转来储存弹性势能，当扭簧受到外力扭转时，会产生反作用力。
一旦外力停止作用，扭簧会释放储存的能量，将物体恢复到原始状态。
3. 扭簧规格参数的分类扭簧的规格参数可以根据不同的要求进行分类，主要包括以下几个方面：3.1 材料参数扭簧的材料参数对于其性能和寿命有着重要的影响。
常用的扭簧材料包括钢丝、不锈钢丝等。
材料的强度、韧性、耐腐蚀性等是选择材料时需要考虑的因素。
3.2 尺寸参数扭簧的尺寸参数包括直径、线径、螺距等。
这些参数直接影响扭簧的刚度、扭转角度等性能指标。
3.3 弹性参数扭簧的弹性参数是指扭簧在扭转过程中的弹性特性，包括刚度、弹性系数等。
这些参数决定了扭簧的负载能力和变形程度。
3.4 工作参数扭簧的工作参数是指扭簧在实际工作中的要求，包括工作温度范围、工作寿命、工作环境等。
这些参数对于扭簧的选择和设计至关重要。
4. 扭簧规格参数的选择方法选择合适的扭簧规格参数是产品设计的重要环节。
以下是一些常用的选择方法：4.1 确定工作需求首先需要明确产品的工作需求，包括所需的扭簧刚度、负载能力、变形程度等。
根据工作需求来选择合适的扭簧规格参数。
4.2 考虑材料特性根据产品的工作环境和要求，选择合适的扭簧材料。
不同的材料具有不同的特性，如强度、耐腐蚀性等。
4.3 进行计算和模拟通过计算和模拟，确定合适的扭簧规格参数。
可以利用数学模型和计算软件对扭簧的性能进行评估和优化。
4.4 进行实验验证设计好的扭簧规格参数需要进行实验验证。
通过实验来验证扭簧的性能是否符合设计要求，如果不符合，则需要进行调整和改进。
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9）自由高H0: 弹簧在未受外力作用下的高度。 由下式计算：H0 = nt+(n2-0.5)d = nt+1.5d (n2=2时)
10）弹簧展开长度L：绕制弹簧时所需钢丝的长度。 L≈ЛDn1(压簧) L≈ЛDn1+钩部展开长度（拉簧）
11）螺旋方向：有左右旋之分，常用右旋，图纸没注明的一般用右旋。 12) 弹簧旋绕比 C；中径D与钢丝直径d之比。
簧等。 ③ 储存及输出能量作为动力，如钟表弹簧、枪械中的弹簧等。 ④ 用作测力元件，如测力器、弹簧秤中的弹簧等。弹簧的载荷与变形之比称为
弹簧刚度，刚度越大，则弹簧越硬。
弹簧是机械和电子行业中广泛使用的一种弹性元件，弹簧在受载时能产生较大 的弹性变形，把机械功或动能转化为弹性势能，而卸载后弹簧的变形消失并回复 原状，将弹性势能转化为机械功或动能。
（三）圆柱螺旋扭转弹簧的设计步骤
已知条件：最大工作载荷Fmax 和相应的变形λmax，其他要求（如工作温度、 安装空间的限制等） 设计确定：弹簧丝直径、弹簧中经、工作圈数、弹簧的螺旋升角和长度等。
设计步骤
1）选择弹簧材料及许用应力，以及扭簧的结构形式： 2）选择旋绕比C，通常可取C ≈5 ～8，并算出补偿系数
例题 设计一圆柱形螺旋压缩弹簧，簧丝剖面为圆形。已知最小载荷 F min=200N，
最大载荷 F max=500N，工作行程h=10mm，弹簧Ⅱ类工作，要求弹簧外径不超过 28mm，端部并紧磨平。
试算一
(1)选择弹簧材料和许用应力。 选用C级碳素弹簧钢丝。
根据外径要求，初选C=7，由C=D2/d=(D-d)/d得d=3.5mm，由表1查得 sb=1570MPa，由表2知：[t]=0.41sb=644MPa。
（四）弹簧的分类
按受力性质
拉伸弹簧、
压缩弹簧、
扭转弹簧、
线弯曲弹簧
按形状分类
碟形弹簧、环形弹簧、板弹簧、螺旋弹簧、平面涡卷弹簧以及扭杆弹簧等。
（四）弹簧的分类
1） 什么是拉伸弹簧？
拉伸弹簧是承受轴向拉力的螺旋弹簧，拉伸弹簧一般都用圆截面材料制造。在 不承受负荷时，拉伸弹簧的圈与圈之间一般都是并紧的没有间隙。
取标准值H0=52mm。 无载荷作用下弹簧的螺旋升角为
基本满足γ=5°～9°的范围。 弹簧簧丝的展开长度
(6) 稳定性计算 b=H0/D2=52/24=2.17
采用两端固定支座，b=2.17<5.3，故不会失稳。
压缩弹簧的应用举例
压缩弹簧
四、扭转弹簧相关知识
（一）扭簧概述
扭转弹簧属于螺旋弹簧。扭转弹簧的端部被固定到其他组件，当其他组件 绕着弹簧中心旋转时，该弹簧将它们拉回初始位置，产生扭矩或旋转力。扭 转弹簧可以存储和释放角能量或者通过绕簧体中轴旋转力臂以静态固定某一 装置。这类弹簧通常是密身的，但是，簧圈之间有节距以减少摩擦。它们对 旋转或旋转外力产生阻力。根据应用要求，设计扭转弹簧的旋向（顺时针或 逆时针），从而确定弹簧的旋向。
（二）弹簧的规定画法
（1）在平行螺旋弹簧线的视图上，各圈的轮廓线画成直线。 （2）有效圈数在4圈以上的弹簧，可只画出其两端1～2圈（不含支撑圈）。
中间用通过弹簧钢丝中心的点画线连起来。 （3）在图样上，当弹簧的旋向不作规定时，螺旋弹簧一律画成右旋，左旋
弹簧也画成右旋，但要注明“左”字。
图纸实例
三、弹簧的分析与设计
（二）圆柱螺旋压缩与拉伸弹簧的设计
弹簧设计的任务是要确定弹簧丝直径d、工作圈数n以及其它几何尺寸， 使得能满足强度约束、刚度约束及稳定性约束条件，进一步地还要求相应 的设计指标(如体积、重量、振动稳定性等)达到最好。
1. 选用原则
充分考虑载荷条件（载荷的大小及性质、工作温度和周围介质的情况）、 功用及经济性等因数，一般应优先采用碳素弹簧钢丝。
(2) 计算弹簧丝直径d
由式
得 K=1.21
由式
得 d≥4.1mm
由此可知，d=3.5mm的初算值不满足强度约束条件，应重新计算。
试算二
(1) 仍选以上弹簧材料，取C=6，求得K=1.253，d=4mm，查表1，得 sb=1520MPa，[t]=0.41sb=623MPa。
(2) 计算弹簧丝直径。得d≥3.91mm。知d=4mm满足强度条件。 (3) 计算有效工作圈数n。查表可知，λmax=16.7mm，G=79000N/mm2
2. 弹簧的载荷类型
３. 弹簧设计步骤
设计弹簧时， 当给出弹簧的工作条件、工作载荷F和变形量 f，其计算步骤大体如下：
a. 先根据工作条件确定弹簧的载荷类型，选择材料，查取许用切应力
τp，然后在 5～8 的范围内初步选取旋绕比 C ，由式 （16.1-8）计算材料直径d，并圆整为标准值。
b. 由式 D = C * d 计算出弹簧中径 D ，在由式（16.1-9）计算有效圈 数n 。
c. 复查并校核弹簧特性，其中包括弹簧刚度、变形量、工作载荷和试验 载荷等数值是否符合设计要求。
d. 按此步骤一般需选取几个 C 值同时计算，比较其结果，选取最优方案。
e. 弹簧的主要尺寸参数确定后，计算弹簧的其他几何尺寸。
（1）自由长度 Ho = nt+(n2-0.5)d = nt+1.5d (n2=2时) （2）展开长度 L = πDn1/cos α ≈ ЛDn1 （其中α 为螺旋角，压缩弹簧推荐用值为5° ～ 9°）
扭转弹簧的运用
扭簧 （180°）
扭转弹簧设计图纸示例
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2） 什么是压缩弹簧？
压缩弹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，储存变形能。
3） 什么是螺旋弹簧？
螺旋弹簧即扭转弹簧，是承受扭转变形的弹簧，它的工作部分也是密绕成螺旋 形。扭转弹簧的端部结构是加工成各种形状的扭臂，而不是勾环。扭转弹簧常用于机 械中的平衡机构，在汽车、机床、电器等工业生产中广泛应用。
切应力（Mpa） ； 许用切应力（Mpa）； 弹簧的有效圈数 ； 切变模量（Mpa） ； 曲度系数，由下式计算 。
K = (4C-1)/(4C-4) + 0.615/C (16.1-7)
由上述公式得出材料直径公式
压缩弹簧，Fo=0. 试验载荷为弹簧允许承受的最大载荷，其值如下：
对于I类和Ⅱ类载荷的弹簧，在某些情况下可取 τs = （1.1-1.3）τp， 或取 Fs = （1.1-1.3）Fn 。但其值不得超过最大试验切应力值，或 对应的最大试验载荷值。
二 、 弹簧规格参数尺寸
（一）基础知识
1）弹簧丝直径d: 制造弹簧的钢丝直径。 2）弹簧外径D: 弹簧的最大外径。 3）弹簧内径D1：弹簧的最小外径。 4）弹簧中径D2：弹簧的平均直径。
它们的计算公式为： D2＝（D＋D1）÷2＝D1＋d＝D－d 5）除支撑圈外，弹簧相邻两圈对应点在 中径上的轴向距离成为节距，用 t表示。 6）有效圈数n: 弹簧能保持相同节距的圈数。 7）支撑圈数n2：为了使弹簧在工作时受力均 匀，保证轴线垂直端面、制造时，常将弹簧两端并紧。并紧的圈数仅起支撑作用， 称为支撑圈。 一般有1.5T、2T、2.5T，常用的是2T。 8）总圈数n1: 有效圈数与支撑圈的和。 即n1=n+n2。
（一）圆柱螺旋压缩与拉伸弹簧的相关计算
C —— 旋绕比，C = D/d ； D —— 弹簧中径（mm）； d —— 材料直径（mm）； k —— 弹簧刚度（N/mm）； U —— 弹簧变形能（N·mm）； f —— 工作载荷下的变形量（mm）；
F —— 弹簧的工作载荷（N）；
τ —— τp—— n —— G —— K ——
弹簧 (扭簧)
一. 弹簧概述 二. 弹簧的参数尺寸 三. 弹簧分析设计 四. 扭转弹簧相关知识
版本：v1.0 制作：范生烈 时间：11.17.2014
一.弹簧概述
（一）基本解释
◎ 弹簧 tán huáng 用弹性材料制成的零件在外力作用下发生形变,除去外力后又恢复原状。
弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。一般用弹簧钢制成。用以控制机 件的运动、缓和冲击或震动、贮蓄能量、测量力的大小等，广泛用于机器、仪 表中。
（二）弹簧的常用材料
制作弹簧的主要材料有：不锈钢弹簧线、优质碳素弹簧钢丝，耐疲劳合 金弹簧钢丝,磷铜丝，镀锌镀镍丝、及各种进口弹簧线材料，高低温弹簧线特 殊材料。
（三）弹簧主要功能
① 控制机械的运动，如内燃机中的阀门弹簧、离合器中的控制弹簧等。 ② 吸收振动和冲击能量，如汽车、火车车厢下的缓冲弹簧、联轴器中的吸振弹
由式
得n=6.11
取n=6.5圈，仍参考两端各并紧一圈，n1=n+2=8.5。
这一计算结果即满足强度与刚度约束条件，从外形尺寸和重量来看，又 是一个较优的解，可将这个解初步确定下来，以下再计算其它尺寸并作 稳定性校核。
(4) 确定变形量λmax、λmin、λlim和实际最小载荷Fmin
弹簧的极限载荷为：
（二）扭簧弹簧的应用
扭转弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。一般用弹簧钢制成。用以控 制机件的运动、缓和冲击或震动、贮蓄能量、测量力的大小等 广泛应用于计算 机，电子，家电，照相机，仪器，门，摩托车，收割机，汽车，等行业！中高 端扭转弹簧的制造商有美国联合弹簧等公司等。
生产设备主要设备有：数字化控制多功能电脑卷簧机、机械自动卷簧机、 磨簧机、热处理设备、大型热卷弹簧生产线、质量检测仪器。
因为工作圈数由6.11改为6.5，故弹簧的变形量和最小载荷也相应 有所变化。
由式
得：
λmin=λmax－h=(17.77-10)mm=7.77mm