弹簧常识
弹簧常识——精选推荐
弹簧常识弹簧常识⼀、弹簧1.什么是弹簧?弹簧是利⽤材料的弹性和结构特点,通过变形和储存能量的⼀种机械零件。
2.弹簧的分类⼀般分为三⼤类:螺旋弹簧(包括压簧、拉簧、扭簧)涡旋弹簧卡簧、蛇形弹簧、⽚簧前、后减震弹簧离合器弹簧、⽓门弹簧3弹簧的术语⼯作负荷:弹簧⼯作过程中承受的⼒或扭矩极限负荷:对应于弹簧材料屈服极限的负荷⼯作极限负荷:弹簧⼯作中可能出现的最⼤的负荷压并负荷:弹簧压并时的理论负荷变形量:弹簧沿负荷作⽤⽅向产⽣的相对位移刚度:产⽣单位变形量的弹簧负荷公式(A-B)*刚度=⼒值初拉⼒:密圈螺旋拉伸弹簧在冷卷时形成的内⼒,其值为弹簧开始产⽣拉伸变形时所需加的作⽤⼒。
⾃由⾼度:弹簧⽆负荷时⾼度/长度⾃由⾓度:扭簧⽆负荷时两臂的夹⾓压并⾼度:压缩弹簧压并⾄各圈接触时理论的⾼度节距:螺旋弹簧两相邻有效圈的轴向间距中径:弹簧内径和外径的平均值旋绕⽐:螺旋弹簧中径和材料的⽐值总圈数:沿螺旋轴线两端间的螺旋圈数有效圈数:计算弹簧刚度时的圈数⽀承圈数:弹簧端部⽤于⽀承或固定的圈数总圈数=有效圈数+⽀承圈数⼆、⼯艺⽅法1、⽴定处理将热处理后的压缩弹簧压缩到⼯作极限负荷下的⾼度或压并⾼度⼀次或多次短暂压缩以达到弹簧尺⼨为主要⽬的的⼀种⼯艺⽅法。
2、强压将弹簧压缩到弹簧材料表⾯产⽣有益的与⼯作应⼒反向残余应⼒,以达到提⾼弹簧承载能⼒和稳定⼏何尺⼨的⼀种⼯艺⽅法。
3、疲劳试验考核弹簧疲劳性能的试验。
三、弹簧材料的分类:⼀般分为:碳素钢、合⾦钢、不锈钢、铜合⾦。
1 碳素钢:65Mn 72A 82B T9A 70C 80C 72B SWC.......2 合⾦钢55CrSi 9254 60SI2Mn3 不锈钢SUS301(304 302 303 321)1Cr18N9 .........4 钢合⾦磷青铜黄铜硅青铜锡青铜铍青铜5 琴钢丝:SWP SWP-B四、圈数1、总圈数=有效圈+⽀承圈数⼀般情况之下两头⽀承圈各1圈2、密圈弹簧和疏圈弹簧总圈数=有效圈数3、并紧(密)1圈=2圈五、中径:弹簧内径和外径的的平均值线径:材料钢丝原直径外径=内径+两条线径=中径+1条线径中径=外径—1条线径=内径+1条线径内径=外径—2条线径=中径—1条线径线径=(外径—内径)/2=中径—内径=外径—中径六、旋向:左旋和右旋七、热处理1碳素钢:热处理后,外径变⼩,圈数变多,长度变短2 不锈钢:热处理后,外径变⼤,圈数变少,长度变短3 合⾦钢:热处理后,外径变⼩,圈数变多,长度变短⼋、弹簧外观容易出现的问题1 压簧:开⼝、划伤、变形、凹凸头、切伤第⼆条线、压扁线、收、密圈偏多/⼩、有披锋、平整度及垂直度不良等。
弹簧工作原理
弹簧工作原理引言概述:弹簧是一种常见的机械元件,广泛应用于各个领域。
它的工作原理基于弹性变形,通过存储和释放弹性能量来实现各种功能。
本文将详细介绍弹簧的工作原理,包括弹簧的基本结构、材料选择、应力分析、弹性变形和应用领域。
一、弹簧的基本结构1.1 弹簧的形状弹簧的形状可以分为螺旋弹簧、扁平弹簧和线圈弹簧等。
螺旋弹簧是最常见的一种,它由一个或者多个螺旋线圈组成,两端分别固定在支撑物上。
扁平弹簧通常用于需要承受大压力和变形的场合,线圈弹簧则常用于需要承受拉力的场合。
1.2 弹簧的材料弹簧的材料选择非常重要,通常需具备高弹性模量、高强度和良好的耐腐蚀性。
常见的弹簧材料包括碳钢、不锈钢、合金钢和钛合金等。
不同的材料适合于不同的工作环境和应用需求。
1.3 弹簧的连接方式弹簧通常通过两端的连接方式来固定在支撑物上。
常见的连接方式包括固定端环、直接固定和挂钩等。
固定端环适合于螺旋弹簧,直接固定适合于扁平弹簧,而挂钩则适合于线圈弹簧。
二、弹簧的应力分析2.1 弹簧的受力情况弹簧在工作过程中受到外力的作用,产生应力和变形。
主要受力包括拉力、压力和扭力。
拉力是指弹簧被拉伸时所受到的力,压力是指弹簧被压缩时所受到的力,扭力是指弹簧在扭转过程中所受到的力。
2.2 应力的计算方法弹簧的应力可以通过应力=力/截面积来计算。
对于螺旋弹簧,其截面积为圆形或者矩形的横截面积;对于扁平弹簧,其截面积为横截面的宽度乘以厚度;对于线圈弹簧,其截面积为线圈的宽度乘以线径。
2.3 弹簧的应力分布弹簧在受力时,应力分布不均匀。
通常,弹簧的应力最大值浮现在截面上最远离中心的位置,而应力最小值浮现在截面上最挨近中心的位置。
这是由于弹簧的几何形状和受力方式所决定的。
三、弹簧的弹性变形3.1 弹性恢复力弹簧的弹性变形是指弹簧在受力后发生的形状改变。
弹簧具有良好的弹性恢复能力,即在去除外力后,能够恢复到原来的形状和尺寸。
这是由于弹簧材料的弹性模量和弹簧的几何形状所决定的。
弹簧力学知识点归纳总结
弹簧力学知识点归纳总结一、弹簧的基本原理弹簧是一种以弹性变形产生弹力的机械元件,其基本原理是胡克定律。
胡克定律规定,在一定温度下,弹簧的变形量正比于外力,即F=kx,其中F表示弹簧所受外力,x表示弹簧的变形量,k表示弹簧的弹性系数。
弹簧的弹性系数取决于弹簧的几何形状和材料性质,是弹簧力学分析的基本参数。
二、弹簧的分类按照形状和用途,弹簧可以分为螺旋弹簧、压缩弹簧、拉伸弹簧、扭转弹簧等。
螺旋弹簧广泛应用在机械设备中,用于承受轴向力;压缩弹簧多用于减震、支撑等场合;拉伸弹簧则主要用于拉伸应用,如弹簧秤等;扭转弹簧则主要用于扭转应用,如扭簧。
三、弹簧的应力分析在外力作用下,弹簧会产生应力,弹簧的应力分析是弹簧力学中的重要内容。
在弹簧的应力分析中,需要考虑弹簧的几何形状、外力大小和方向、弹簧的材料性质等因素。
通过应力分析可以确定弹簧的最大应力和应力分布规律,从而指导弹簧的设计和选材。
四、弹簧的应变分析弹簧的应变分析是指在外力作用下,弹簧所发生的形变。
弹簧的应变分析是弹簧力学中的关键问题,通过应变分析可以确定弹簧的形变量和形变规律。
弹簧的应变分析需要考虑弹簧的几何形状、材料性质、外力大小和方向等因素。
五、弹簧的设计原则在实际工程中,弹簧的设计是一个复杂的过程,需要综合考虑弹簧的弹性系数、强度、耐久性、工作温度等因素。
弹簧的设计原则包括:根据工作条件确定弹簧的工作方式;选择合适的弹簧材料;确定弹簧的几何形状和尺寸;考虑弹簧的安装和使用环境等。
通过合理设计,可以确保弹簧在工作中能够稳定可靠地发挥作用。
综上所述,弹簧力学是力学的一个重要分支,研究的是弹簧在外力作用下的形变和应力分布。
弹簧力学的应用广泛,涉及机械、航空航天、建筑、汽车等领域。
弹簧力学的基本知识包括弹簧的基本原理、弹簧的分类、弹簧的应力分析、弹簧的应变分析、弹簧的设计原则等内容。
通过深入学习弹簧力学,可以更好地理解和应用弹簧这一重要的机械元件。
弹簧规格描述
弹簧规格描述
一、弹簧类型
本规格描述适用于各种常见的弹簧类型,如螺旋弹簧、板弹簧、扭力弹簧等。
二、弹簧材料
弹簧材料可根据具体需求选择,常见的有不锈钢、碳钢、铜合金、镍合金等。
不锈钢具有优良的耐腐蚀性能,碳钢具有较高的强度和耐磨性,铜合金具有较好的导电性和耐腐蚀性,镍合金具有较高的耐高温和耐腐蚀性能。
三、弹簧直径
弹簧直径是衡量弹簧尺寸的重要参数,根据实际需求选择合适的直径,以满足使用要求。
四、弹簧圈数
弹簧圈数是指弹簧的匝数,它会影响弹簧的弹性和刚度。
在相同的外形尺寸下,增加弹簧的圈数可以提高弹簧的刚度,减少变形量。
根据实际需求选择合适的圈数,以满足使用要求。
五、弹簧长度
弹簧长度是指弹簧的有效长度,它可以根据实际需求进行定制。
在选择弹簧长度时,需要考虑安装空间和使用要求。
六、弹簧刚度
弹簧刚度是指弹簧在单位载荷作用下所产生的变形量。
在选择弹簧刚度时,需要考虑载荷大小、安装空间和使用要求等因素。
七、工作温度范围
根据实际需求选择合适的工作温度范围,以保证弹簧的正常使用。
在高温环境下工作,需要考虑材料的热稳定性;在低温环境下工作,需要考虑材料的低温脆性。
八、最大载荷
最大载荷是指弹簧能够承受的最大载荷量。
在选择最大载荷时,需要考虑实际载荷大小和使用要求等因素。
九、安装方式
根据实际需求选择合适的安装方式,以保证弹簧的正常使用和稳定性。
常见的安装方式有内安装和外安装等。
万能弹簧机常识知多少
万能弹簧机常识知多少?问:万能弹簧机有什么作用?答:做弹簧生产,是电脑弹簧机的主要作用。
通过批量生产各种类型的弹簧,做成日常或者生产建设需要的形状,运用于各种领域。
问:万能弹簧机还有哪些别的名字?答:电脑弹簧机,又叫弹簧机,数控弹簧机,万能弹簧机,八爪机,多功能弹簧机,多轴弹簧机,弹簧成型机,电脑卷簧机,电脑绕簧机,都是这个意思。
问:万能弹簧机有哪些种类?答:显恒万能弹簧机按作用分为电脑电脑万能机和电脑压簧机、电脑磨簧机,按照结构分为凸轮弹簧机和无凸轮弹簧机,按照结构配置还分为转线弹簧机和不转线弹簧机,按照伺服电机数量分为3轴弹簧机、4轴弹簧机、5轴弹簧机、8轴弹簧机、10轴弹簧机、12轴弹簧机,轴数越多,自动化程度相对越高。
问:万能弹簧机用于哪些领域?答:目前主要用于三大领域:汽车行业:主要做汽车的刹车弹簧、离合器弹簧、座椅扭簧、汽车座椅钢丝骨架、汽车头枕、汽车安全带线成型、汽车尾箱或者门锁拉杆、汽车轮毂卡子以及汽车其他线成型产品。
厨卫五金制品:厨房洗手间置物架、冰箱里面的置物框框架架、红酒架、餐具架等等;超市用品:超市购物车、超市货架、超市购物篮、超市展示架、超市挂件等等。
电子电器:如手机弹簧、音响、电视弹簧、电池遥控器弹簧;洗衣机弹簧;摩配、自行车:摩托车减震器弹簧、自行车天梯弹簧、衣架弹簧、自行车座椅鞍梁等;渔具:鱼钩制品、渔具配件等;玩具:玩具车天线、遥控器、电动玩具等;日用品:如洗发水沐浴露喷头、圆珠笔、打火机弹簧;问:电脑弹簧机为什么能逐步取代机械式弹簧机?答:机械式弹簧机是指的没有电脑数控的简易做弹簧的机械,他的特点是结构简单,成本偏低,不足之处是机械机不能一次成型很多弹簧,需要耗费很高的人工成本,因而效率低下,其次是生产产品的精度不高,人为因素导致产品合格率不高,因而最终会被电脑机取代。
对于万能弹簧机的一般性的知识,本人通过问答方式表达出来,希望对于想找寻这种类型机器做产品的朋友有帮助,欢迎进一步交流。
拉伸弹簧介绍
拉伸弹簧拉伸弹簧就是我们生活中常用用品都会使用到的弹簧,拉簧也称为拉力弹簧和拉伸弹簧,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。
一、拉伸弹簧的特点拉伸弹簧又名螺旋拉伸弹簧,一般为等节距,截面多为圆形,它们可以用于许多场合,如生产装配、实验、研发、维修等。
拉簧在全球市场上占有重要地位,广泛地应用于国防、海洋、计算机、电子、汽车、模具、医学、生物化学、航天、铁路、核电、风电、火电、工程机械、矿山机械、建筑机械、电梯等领域。
二、拉伸弹簧的特性许多不同的终端装置或者“钩”是用来保证拉伸弹簧的拉力来源。
拉伸弹簧与压缩弹簧的工作原理相反。
压缩弹簧在压紧的时候反向作用,拉伸弹簧则在伸展或拉开的时候反向作用。
当拉伸弹簧两端拉开时,弹簧则会试图将他们拉回在一起。
像压缩弹簧,拉伸弹簧也是吸收与储存能量。
但不像压缩弹簧的是,大多数的拉伸弹簧通常在一定程度的张力下,即使是在没有任何的负载的情况下。
这种初始的张力决定了在没有任何负载的情况下,拉伸弹簧盘绕的紧密程度。
三、拉伸弹簧的作用拉伸弹簧的作用,拉伸弹簧主要用于日用五金配件。
屋子里的灯具、热水器、电子秤、插座等都涉及到拉伸弹簧的使用。
拉伸弹簧在电子电器行业中也占有一席之地如吸尘器、洗衣机、电视机、照相机等。
工艺设计的配件中也包含一些拉伸弹簧的使用如玩具、手袋、皮具等小工艺品。
在工业和汽车领域都有应用如矿山机械、工程机械等各种机械。
弹簧的拉力虽然很小但作用力还是挺大的,对一些仪器可以起到减震的作用从而保护仪器。
拉伸弹簧对使用环境的要求不高因而使用范围广泛在耐腐蚀、高低温的环境中都可以工作。
物理常识100条
物理常识100条1.物理学是研究物质最基本的运动形式和规律的自然科学。
2.物体所含物质的多少叫质量。
3.质量的单位有千克、克等。
4.物体的质量不随形状、状态、位置的改变而改变。
5.实验室中常用天平测量物体质量。
6.物体由于地球的吸引而受到的力叫重力。
7.重力的方向总是竖直向下。
8.重力的大小与质量成正比,G=mg。
9.力是物体对物体的作用。
10.力的单位是牛顿,简称牛,符号是N。
11.力的作用效果有使物体发生形变和改变物体的运动状态。
12.力的三要素是大小、方向、作用点。
13.弹簧测力计是测量力的大小的工具。
14.由于物体发生弹性形变而产生的力叫弹力。
15.摩擦力是两个相互接触的物体,当它们相对运动或有相对运动趋势时,在接触面上产生的阻碍相对运动的力。
16.增大摩擦力的方法有增大压力、增大接触面粗糙程度等。
17.减小摩擦力的方法有减小压力、减小接触面粗糙程度、用滚动代替滑动、使接触面彼此分开等。
18.牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
19.物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
20.二力平衡的条件是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上。
21.压力是垂直作用在物体表面上的力。
22.压强是物体单位面积上受到的压力。
23.压强的单位是帕斯卡,简称帕,符号是Pa。
24.增大压强的方法有增大压力、减小受力面积。
25.减小压强的方法有减小压力、增大受力面积。
26.液体内部向各个方向都有压强。
27.液体的压强随深度的增加而增大。
28.液体压强还与液体的密度有关。
29.连通器是上端开口、下端连通的容器。
30.连通器里的同种液体不流动时,各容器中的液面总保持相平。
31.大气对浸在它里面的物体产生的压强叫大气压强,简称大气压。
32.证明大气压强存在的著名实验是马德堡半球实验。
33.最早测出大气压值的实验是托里拆利实验。
34.1标准大气压等于760 毫米水银柱产生的压强,约为1.013×10⁵帕。
机械设计基础常识50条
机械设计基础常识50条1、机器由原动机部分、传动部分、执行部分、控制部分组成。
2、带传动的主要失效形式:带的疲劳损坏和打滑。
3、机械设计中贯彻标准化、系列化、通用化的意义:①、减轻设计工作量;②、标准零部件是由专业工厂大规模生产的,效率高,成本低、质量可靠;③、便于维护使用,便于更换维修,④、三化是设计应贯彻的原则,也是国家的一项技术政策。
4、联接可分为可拆联接和不可拆联接。
5、螺纹联接又可分为:螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接。
6、螺纹联接的防松措施:摩擦防松、机械防松、永久防松。
7、销联接分类:定位销、联接销、安全销。
8、键联接分为:平键联接、半圆键联接、花键联接。
9、轴功用分类:传动轴、心轴、转轴。
10、联轴器分两大类:刚性联轴器和挠性联轴器。
11、轴承有:滑动轴承和滚动轴承;滑动轴承按承受载荷分为:向心轴承和推力轴承。
12、①含油轴承定义:一般将青铜、铁或铝等金属粉末与石墨调匀,压形成轴瓦,经高温烧结,即得到类似陶瓷结构的非致密、多孔性轴瓦,把它在润滑油中充分侵润后,微孔中充满了润滑油,故称为含油轴承。
含油轴承用粉末冶金材料制成。
②含油轴承特点:强度较低、不耐冲击,结构简单、价格便宜。
13、滚动轴承: 优点:①、摩擦阻力小,起动灵敏,效率高,发热少温升低;②、轴向尺寸有利于整机机构的紧凑和简化;③、径向间隙小,并且可以用预紧方法调整间隙,因此旋转精度高;④、润滑简单,耗油量小,维护保养方便;⑤、标准件,大批量生产供应市场,性价比高,使用更换也方便。
缺点:径向尺寸较大,承受冲击载荷的能力不高,高速运转时声响较大,工作寿命不长。
14、滚动轴承的组成:外圈、内圈、滚动体和保持架。
15、a、滚动轴承的代号:由前置代号、基本代号、后置代号;b、基本代号由轴承类型代号、尺寸系列代号、内径代号组成。
16、滚动轴承结构形式:双支点单向固定支承、单支点双向固定支承、双支点游动支承。
17、润滑剂分为:润滑油和润滑脂。
弹簧的常识
弹簧的常识
弹簧涂装:JIS规格—东发弹簧为了防锈及辨识,在扁线弹簧施以电著涂装,以TR(银色),TY(紫色),TF(黄色),TL/TLR(蓝色),TM(红色),TH(绿色),TB(茶色)以区分之。
弹簧使用温度:扁线弹簧(TF.TL.TM.TH.TB)-30℃~150℃;(TR.TY)- 30℃~200℃;圆线弹簧(LR.MR)-30℃~100℃。
弹簧使用寿命:东发弹簧制造皆经过严格的制程管理与品质管理,常温时(40℃以下)使用寿命100万次。
弹簧压缩量:请勿使用超过最大压缩量,超过时将导致弹簧长度缩短,寿命减低,甚至断裂。
)弹簧荷重的计算:荷重(N)=弹簧定数(N/mm)×压缩量(mm)1N=0.101972Kgf
弹簧的预压:弹簧在没预压的状况下使用时,在刚碰触弹簧时产生冲击力和放开时产生瞬间跳动冲击力,导致弹簧发生弯曲折损,无法达到原有的弹簧寿命。
建议弹簧的预压量=(0.02)~(0.05) ×弹簧自由长
弹簧规格的选择:
确定使用负荷、弹簧外径、使用寿命、使用压缩量这四个参数就可以确定是哪种负荷的弹簧,继而根据外径、使用次数、压缩量从弹簧规格表中选取。
安装注意:
模具弹簧的安装尤为重要,为达到最佳效果,必须注意两点:
弹簧安装有导杆时,导杆长度必须大于弹簧的长度。
弹簧安装在平底孔而无导杆时,孔的深度至少达到弹簧的二圈。
工业设计概论 弹簧
工业设计概论弹簧
工业设计概论:弹簧
弹簧作为一种常见的机械零件,在工业设计中扮演着重要的角色。
它的设计不仅关乎产品的性能和功能,还涉及到产品的可靠性和使用寿命。
在工业设计中,弹簧的设计需要考虑多个因素,如材料选择、弹簧形状、弹簧尺寸等。
材料选择是弹簧设计中的关键因素之一。
弹簧的材料通常包括钢、不锈钢、铜等金属材料。
不同的材料具有不同的弹性模量和抗拉强度,因此在选择材料时需要根据弹簧的工作环境和要求进行合理的选择。
例如,对于需要抗腐蚀性能的弹簧,可以选择不锈钢材料;而对于需要高弹性的弹簧,则可以选择弹性较好的钢材料。
弹簧的形状也对其性能产生重要影响。
弹簧的形状多样,常见的包括螺旋弹簧、压缩弹簧、拉伸弹簧等。
不同形状的弹簧适用于不同的工作环境和载荷要求。
例如,螺旋弹簧适用于需要承受扭转力的场合,而压缩弹簧适用于需要承受压缩力的场合。
弹簧尺寸的设计也需要精确把握。
弹簧的尺寸包括直径、长度、圈数等参数,这些参数直接影响弹簧的工作性能和稳定性。
在设计弹簧尺寸时,需要考虑到弹簧的工作环境、承受的载荷以及使用频次等因素,以确保弹簧具有良好的弹性和稳定性。
弹簧作为一种重要的机械零件,在工业设计中具有不可替代的作用。
设计一个合理的弹簧不仅需要考虑材料选择、弹簧形状和尺寸等因素,还需要综合考虑产品的实际使用需求,以确保产品具有良好的性能和可靠性。
只有在工业设计中充分重视弹簧的设计,才能使产品更加出色和可靠。
弹簧常识
平均直径(中心径D):D=ID+d
内径(ID):ID=OD-2d
自由长(L):拉伸弹簧未作用前之长度。
自由高(H):压缩弹簧未作用前之高度。
有效卷数(Na):总卷数-座卷(对压簧而言)。
总卷数(Nt):有效卷+座卷(对压簧而言)。
座卷:压簧之两端未有压缩作用之卷数(密着卷)。
因材质为琴钢线其G值为8000
4
3
K=8000×0.6/8×20×5 =0.052㎏/㎜
4
2
Pi=π×0.6 ×8000/800×5 =0.163㎏/㎜
P=K×δ+Pi=0.052×5+0.163=0.423㎏=423g
弹簧设计实例:扭转弹簧
材质:琴钢线 线径:0.32 (㎜) 内径:5.68 (㎜) 有效卷数:5¼ 卷 请问其作用角度θ为30°其荷重(P)为多少?
弹簧之特性与设计 SPRING
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大纲
( 一 ) 何谓弹簧 ( 二 ) 弹簧之种类 ( 三 ) 弹簧之一般用语与规格 ( 四 ) 弹簧常用之材料 ( 五 ) 弹簧之后续处理 ( 六 ) 弹簧设计实例
何谓弹簧:SPRING
• 利用物体之弹性加以变形而积蓄之能量 为主要目的之机械元件。
弹簧之后续处理:
• 热处理:消除内应力;使形状固定,增加弹性寿命。
箱式电气炉、轮带输送式电气炉
• 表面处理:防锈、美观(不锈钢线除外)
防锈油、染黑、镀镍(NI)、镀锌(ZN)、镀金(AU)、镀锡(SI)、镀 银(AG)…
弹簧设计实例:压缩弹簧
材质:SUS304WPB 线径:0.8 (㎜) 外径:9.1 (㎜) 自由高:20 (㎜) 总卷数:7卷 座卷:两端各1卷 请问其作用长度为5㎜时其荷重(P)为多少? 《Ans》
八年级弹簧知识点
八年级弹簧知识点弹簧是机械工程中常用的一种元件,被广泛应用于各种机械结构中。
在日常生活中,我们也常常会经常接触到弹簧。
比如,手机里的震动马达、汽车里的悬挂系统以及各类机械钟表、测量仪表等都需要使用到弹簧。
那么,在八年级我们所学习的知识内容中,弹簧有哪些重要的知识点呢?本文将从以下几个方面来进行介绍。
一、弹簧的种类弹簧的种类很多,其中比较常见的主要有拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和波纹管弹簧等。
不同类型的弹簧可以根据其应用场景进行选择。
比如,拉伸弹簧通常用于挂载重物或连接两点,如伸缩门里的拉伸弹簧;压缩弹簧则主要用于给物体提供支撑力,如家具、汽车座椅等;扭转弹簧则用于扭转运动,如汽车引擎里的拉簧;波纹管弹簧则常用于温度传感器中,其特点是具有良好的柔性和线性。
二、弹簧的材料弹簧的材料有很多种,主要包括高碳钢、不锈钢、铜合金、镍钛合金等。
不同的材料对弹簧的性能有不同的影响。
比如,高碳钢制成的弹簧具有良好的弹性和耐磨性,但容易生锈;不锈钢的弹簧具有良好的耐腐蚀性和稳定性,但价格较高;铜合金弹簧则具有优异的导电性和耐腐蚀性,在电脑中的电源插头上就常用铜合金弹簧。
因此,选择合适的弹簧材料对于弹簧的整体性能至关重要。
三、弹簧的设计弹簧的设计与所用的材料以及应用场景密切相关。
弹簧的设计需要考虑到其所用材料的弹性模量、横截面积和应力等因素,以确保其在使用过程中具有稳定的性能。
此外,在设计弹簧时还需考虑到其所承受的载荷以及工作环境中的温度、湿度等因素,以保证其稳定性和可靠性。
四、弹簧的力学性质弹簧的力学性质是研究弹簧性能的重要指标。
其中,最常见的参数有弹性极限、屈服极限、硬度、弹性常数、疲劳极限等。
通过测试这些参数可以了解弹簧的性能指标,以便于选择合适的弹簧或设计出符合要求的弹簧。
总之,弹簧虽然看起来简单,但其内在的知识点却非常重要。
了解弹簧的种类、材料、设计以及力学性质,对于我们在学习和使用弹簧时都非常有意义。
因此,任何与弹簧有关的项目,我们都应该认真对待,以确保其质量和性能的可靠性。
弹簧零件的加工和制作基本常识
弹簧零件的加工和制作基本常识一、读图与绘图1.弹簧的性质、作用、种类1.1弹簧的性质:就是利用产生变形和恢复变形的特点而工作的。
1.2弹簧的作用:A定位作用B.复原作用C. 缓冲或减振作用D.冲击作用E.动力作用F.施力作用G.调节压力作用H.测力作用1.3弹簧的种类根据弹簧形状分类圆截面材料压缩弹簧圆锥螺旋弹簧变径非圆形螺旋弹簧片弹簧碟形弹簧波形弹簧螺旋弹簧接触形平面蜗卷螺旋弹簧环形弹簧扭杆弹簧其它弹簧2.各类弹簧的工作图及其审核弹簧的工作图:它包括几何参数、物理参数、和技术条件。
几何参数:包括弹簧的形状和尺寸。
物理参数:主要是指变形与载荷的关系及相应变形下的载荷大小。
技术条件:为使弹簧符合使用要求,需要达到的性能指标(如热处理硬度)及需要采取的工艺措施(如强压处理、喷丸处理、氧化处理或镀锌)2.1压缩螺旋弹簧的工作图及其审核2.1.1 圆柱压缩螺旋弹簧工作图圆柱压缩螺旋弹簧工作图的意义:2.1.1.1弹簧的自由状态时,压力P=0,变形F=0,此时弹簧的高度H0(或长度L0)称为自由高度2.1.1.2弹簧受最小工作载荷P1时,相应的变形和工作高度分别为F1和H1 2.1.1.3 P2是弹簧的最大工作载荷,相应的变形和工作高度为F2和H2,弹簧一般是在载荷P1和P2范围内工作2.1.1.4工作极限载荷:是在该载荷下,弹簧的工作极限应力τj已达到了材料所允许的扭转极限应力,工作极限载荷用Pj 表示,相应的变形和工作高度是Fj 和Hj2.1.2 对圆柱压缩螺旋弹簧工作图的审核 2.1.2.1几何参数的审核要对材料直径、弹簧直径、有效圈数、总圈数和自由高度进行审核D 1=D 2-d, D=D 2+d ,L=n1×π×D 2 ,t=nHbH 0+db=2D H , (压缩弹簧的自由高度与弹簧中径之比称为细长比)端头并紧磨平时:H b =[n1—(0.3~0.5)]×d, 两端头拼紧不磨平时:Hb=n1×dd -材料直径,D -弹簧外径,D2-弹簧中径,D1-弹簧内径, H 0-弹簧的自由高度,L -弹簧展开长度,b -弹簧细长比, t -弹簧节距,n1-弹簧总圈数,n -弹簧有效圈数, H b -弹簧压并高度审核几何参数:第一要审核这些参数的理论值有无错误 第二要审核这些参数是否合适两端固定的弹簧:b <5.3,一端固定另一端回转:b <3.7, 两端回转:b <2.6 2.1.2.2 物理参数的审核P ′=3248nD Gd P=3248nD FGd P ′-弹簧刚度,G -弹簧材料的剪切弹性模量(78500N/mm 2), P -弹簧载荷,F -弹簧变形,d -材料直径, n -有效圈数,D 2-弹簧中径刚度:弹簧产生单位变形量的工作负荷;它是用来度量弹簧承载能力的物理量。
弹簧管式压力表基本常识及调试应用技巧
压 力表 图 1 弹 簧 管压 力 表 的 型 号 命 名 示意 图
作 者 简 介 : 佳 (9 3 )女 , 南叶 县人 , 王 17一 , 河 助理 工程 师 , 期 从 事 计 量 器 具检 定 及 管理 工 作 。 长
摘
要 : 过 对 弹 簧 管 式 压 力表 工 作原 理 等 基 本 知 识 的介 绍 , 析 了弹 簧 管 式 压 力表 的 故 障 现 象 及 通 分
调 试技 巧 , 讨 弹簧 管式 压 力 表 的检 定 , 求 弹簧 管式 压 力表 的测 量 数 据 准 确 , 同行 们 参 考 。 探 力 供
o ur n TubePr s ur ug fBo do e s e Ga e
W a gJa L e k i n i’, i W n u ( hnp g egu y nC e i l o L .Pnd ghnH nn; N I al g a hmc o Ld i d ghnH nn4702 1 ogi nha l hmc . t igi sa ea 2C S H o n lCe i C . t.P gi sa ea 60 1) Z nN No aC , d n C o St l a , n n
压 力
无 代 号 : 向无边 径
Z 轴 向无边 :
Z 轴向带前边 Q:
T 径 向带后 边 :
弹簧知识
§3 热处理及表面处理
表
表面处理 种类
面
处
理
要求
规
范
几种常见不良现象 主要 次要 镀层不均匀、发黄 镀过厚或太薄 发黄、镀层太薄 斑点、镀层太薄、 表面氧化成铜粉 斑点
镀镍
镀暗镍、光亮镍、半光亮镍、缎状镍
表面呈白色光亮、 镀层均匀、无脱皮现象。 表面呈银白色或蓝色光泽、 表面光滑、无氧化现象。 表面呈粉红色、 有一定光泽、光滑。 表面呈彩虹色、 镀层光亮、均匀。 表面呈墨黑色或深蓝色、 镀层均匀、有一定光亮。 表面呈蓝白色、无裂纹、 表面光滑、均匀。 表面呈金黄色、光亮压弯 至 90° 不脱落。 表面呈银灰色、光亮
二、弹簧的材料
要求:严格的尺寸精度、材料的均匀性、化学成分、强度的波动、 要求:严格的尺寸精度、材料的均匀性、化学成分、强度的波动、 平整性、高的弹性极限、疲劳极限、一定的冲击韧性、 平整性、高的弹性极限、疲劳极限、一定的冲击韧性、 塑性和良好的热处理性能。 塑性和良好的热处理性能。 材料:优质碳素弹簧钢、合金弹簧钢、有色金属合金。 材料:优质碳素弹簧钢、合金弹簧钢、有色金属合金。
65Mn 72A 82B 不锈钢线 雾面不锈钢 亮面不锈钢
SUS301 SUS302 SUS304 SUS130 SUS316 SUS631
镀镍线
碳素镀镍线
SWIC
不锈钢镀镍线 Ni SUS
弹簧的制造、 §2 弹簧的制造、材料和许用应力
鉴别方法
碳素钢线:表面较黑,在较高温度处理的情况下表面易氧化为黄色, 碳素钢线:表面较黑,在较高温度处理的情况下表面易氧化为黄色,在高温下 表面烧成蓝色,裸露在空气中易生锈, 表面烧成蓝色,裸露在空气中易生锈,在原材料生产时虽已有 一定的防锈能力,但当油分消失则仍受空气腐蚀, 一定的防锈能力,但当油分消失则仍受空气腐蚀,因而在生产 产品时应加以适当的表面处理,如加防锈油或电镀, 产品时应加以适当的表面处理,如加防锈油或电镀,碳素钢线种类 多含碳量不同,所采用的原材料生产的产品在同等条件下有差异, 多含碳量不同,所采用的原材料生产的产品在同等条件下有差异, 磨平时,材料在受力摩擦时产生的火花颜色较黄。 磨平时,材料在受力摩擦时产生的火花颜色较黄。 不锈钢线:表面为金属白色,有些牌号的材料表面更是光良, 不锈钢线:表面为金属白色,有些牌号的材料表面更是光良,在较高温度时不 变色,在高温时达到一定温度后易显黄色,但不可清晰(酸洗)。 变色,在高温时达到一定温度后易显黄色,但不可清晰(酸洗)。 磷铜线: 表面为黄色或带一点红色,一般不需要热处理定型,属有色金属, 磷铜线: 表面为黄色或带一点红色,一般不需要热处理定型,属有色金属, 易在空气中氧化成青绿色,导电性好,但产品易变形, 易在空气中氧化成青绿色,导电性好,但产品易变形,常用语客户 特别指明的材质。 特别指明的材质。
弹簧振子与振动周期
弹簧振子与振动周期弹簧振子是物理学中常见的一个简谐振动系统,它由一个弹簧和一个固定质量的物体组成。
在弹簧的作用下,物体可以沿着弹簧的方向上下振动。
本文将深入探讨弹簧振子的特征以及与振动周期相关的因素。
一、弹簧振子的特点弹簧振子的特点主要包括质量、弹性系数和振幅三个方面。
1. 质量:弹簧振子的质量对振动周期有重要影响。
质量越大,振动的惯性也就越大,振动周期就越长。
2. 弹性系数:弹簧的弹性系数也被称为弹簧的劲度系数,用于衡量弹簧的回复力大小。
弹簧振子的弹性系数越大,弹簧所产生的回复力就越大,振动周期也就越短。
3. 振幅:振幅指的是物体振动过程中的最大位移。
振幅越大,弹簧振子振动的最大范围也就越大,但振动周期与振幅之间没有直接关系。
二、振动周期的计算振动周期指的是弹簧振子完成一次完整振动所需要的时间,可以用公式T = 2π√(m/k) 来计算,其中 T 是振动周期,m 是质量,k 是弹性系数。
振动周期的计算可以更深入地理解弹簧振子的特性。
从公式中可以看出,振动周期与质量和弹性系数成反比关系。
质量越大,振动周期越长;弹性系数越大,振动周期越短。
这也与常识相符,因为较重的物体需要更长的时间来完成一次振动,而弹性系数高的弹簧能够更快地恢复到平衡位置。
在实际应用中,振动周期的计算是十分重要的。
通过计算振动周期,我们可以预测弹簧振子的振动情况,从而更好地控制振动系统。
三、振动周期的影响因素除了质量和弹性系数,振动周期还受到其他因素的影响,包括重力和摩擦力。
1. 重力:重力是所有物体都会受到的力,也会对弹簧振子的振动周期产生影响。
当物体离开平衡位置时,重力将会对其产生回复力,加快回复过程,因此振动周期相应减小。
2. 摩擦力:摩擦力会减慢弹簧振子的振动过程,使其振动周期变长。
以上这些因素都会对振动周期产生影响,因此在实际应用中,我们需要综合考虑这些因素,以便更准确地计算和控制弹簧振子的振动周期。
结论弹簧振子是一个重要的简谐振动系统,它通过弹簧的弹性和物体的质量相互作用,实现了一种周期性的振动。
弹簧常识
常用线号对照表常用线号对照表:SWG/MM弹簧钢1.70号钢1.1综述:该钢有较高强度,但淬透性较低,适宜于制造截面较小的弹簧(φ≤15mm)。
冷作硬化的钢丝,在冷状态下缠绕成形,只作低温回火,消除应力。
该钢切削加工性尚好,淬火变形大。
主要用于不经淬火的小型螺旋弹簧、弹簧片、弹性垫圈、止动圈等。
1.2相当于国外牌号:70(俄)、1070(美)、060A72(英)、XC70(法)。
1.3成分C: 0.67-0.75% Mn:0.50-0.80% Si:0.17-0.37% S≤0.035% P≤0.035% Cr≤0.25% Ni≤0.25% Cu≤0.25%1.4热处理制度:棒材:830℃ OC+480℃ AC2.T9A2.1综述:该钢为高级优质碳素工具钢和弹簧钢。
淬火回火后具有较高的硬度和韧性,淬透性差,淬火变形大,塑性较低,常用于制造具有较高硬度、不受剧烈震动冲击的工具和弹簧。
2.2相当于国外牌号:C85W1(德)、Y9A(俄)、W1-0.9C(美)、Y190(法)。
2.3成分(WC%)C:0.85-0.94 Mn≤0.40 Si≤0.35 S≯0.020 P≯0.0302.4热处理制度:760-780℃ WC+140-200℃ AC2.5技术条件规定的性能:3.65Mn3.1综述:该钢为常用弹簧钢。
它强度高、淬透性好、脱碳倾向小、价格低、切削加工性好。
但有过热敏感性,易产生淬火裂纹,并有回火脆性。
用途广泛,用于制造各种截面较小的扁、圆弹簧、板簧和弹簧片。
3.2相当于国外牌号:65Γ(俄)、1065(美)、080A67\EN43E(英)。
3.3成分(WC%)C:0.62-0.75 Mn0.90-1.20 Si:0.17-0.37 S≤0.030 P≤0.035 Cr≤0.25 Ni≤0.253.4热处理制度:830℃ OC+540℃ AC (回火、空冷)3.5技术条件规定的性能4.60Si2MnA4.1综述它是用途十分广泛的一种合金弹簧钢。
工业弹簧支承介绍
工业弹簧支承介绍工业弹簧支承是一种重要的机械零件,广泛应用于工业生产中。
它主要用于在机械设备中起到支撑、减震、缓冲和保护作用。
弹簧支承的种类繁多,应用范围广泛,包括但不限于汽车制造、航天航空、铁路运输、船舶制造、军工装备等领域。
一、工业弹簧支承的分类1. 橡胶弹簧支承:橡胶弹簧支承主要由金属板和橡胶垫组成,适用于承受振动力较小的机械设备。
2. 空气弹簧支承:空气弹簧支承主要由橡胶和金属部件构成,能够承受较大的振动和冲击力,广泛应用于大型机械设备和重型车辆。
3. 螺旋弹簧支承:螺旋弹簧支承主要由金属螺旋弹簧和支座构成,适用于对振动和冲击力要求较高的机械设备。
4. 悬吊弹簧支承:悬吊弹簧支承主要由橡胶垫和金属零件构成,能够有效隔离机械设备的振动和噪音。
二、工业弹簧支承的特点1. 减震缓冲:工业弹簧支承能够有效减少机械设备在运转过程中的振动和冲击,降低设备的噪音和损耗,延长设备的使用寿命。
2. 负荷承受:工业弹簧支承能够承受机械设备在运转过程中产生的各种载荷,保障设备的稳定运行。
3. 防护作用:工业弹簧支承能够有效保护机械设备的主要零部件,减少因振动和冲击而造成的损坏和故障。
4. 调节功能:工业弹簧支承能够根据其自身的特性,对机械设备的运行状态进行调节和优化,提高设备的工作效率和稳定性。
三、工业弹簧支承的应用领域1. 汽车制造:工业弹簧支承广泛应用于汽车发动机、底盘、悬挂系统等部件,起到减震、支撑和缓冲的作用。
2. 航天航空:工业弹簧支承用于航天器、卫星、飞行器等飞行器件的减震和支撑。
3. 铁路运输:工业弹簧支承用于铁路车辆的减震和支撑,保障列车的安全和舒适性。
4. 船舶制造:工业弹簧支承用于船舶的减震和支撑,保障船舶的稳定性和舒适性。
5. 军工装备:工业弹簧支承用于各种军工装备的减震和支撑,提高装备的可靠性和安全性。
工业弹簧支承作为一种重要的机械零件,在工业生产中起着不可替代的作用。
随着工业技术的不断发展和创新,工业弹簧支承的应用范围和性能指标将会不断提升,为工业生产的发展和进步提供有力支持。
弹簧的保养常识你知道多少
气门弹簧-此类弹簧收到高温和频繁的变力作用,使用一段时间就会产生磨损和塑料变形的情况。
会导致气门关不严,并且发动机功率也会下降,出现冒黑烟气动困难等故障。
所以,一定要定期检查气门弹簧的弹力。
也可以在旧弹簧与新弹簧之间垫一个小铁皮,夹在钳子上进行加压比较,如果新的弹簧压缩到三分之二的长度,旧弹簧比新的短2mm的时候就应该更换了。
如果没有新弹簧怎么办呢?可以再旧弹簧上垫一个平垫圈。
一般情况,气门弹簧使用3000H后就应该更换了。
喷油泵柱塞弹簧-此类弹簧同样受到高频率的变力作用。
磨损变形导致长度缩短弹力减弱。
弹力减弱后,柱塞的回位速度也变慢了。
这种类型的弹簧4500H后一定要及时更换。
出油阀弹簧-此类弹簧弹力减弱之后会造成高压油内漏的问题。
在4500H之后要及时进行更换。
若发现有弯曲变形更应该及时更换。
扁弹簧扁簧河南弹簧厂新乡弹簧厂郑州弹簧厂。
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旋绕比C〈弹簧指数〉C=D2/d为了使弹簧本身较为稳定,不致颤动和过软,C值不能太大;但为避免卷绕时弹簧丝受到强烈弯曲,C值不应过小。
通常C≈5~8,极限状态不小于4或超过16。
常用旋绕比C值补偿系数K(曲度系数)为考虑弹簧丝的升角和曲率对弹簧丝中应力的影响。
弹簧术语中英文对照表Active number of coils(turns):有效圈数计算弹簧刚度时的圈数Axial pitch:轴向节距截锥涡卷弹簧轴向的节距Angular relationship of ends:收口的角关系拉簧的钩环的相对位置Baking:Heating of electroplated springs to relieve hydrogen embrittlement.Buckle:弹簧箍固紧簧板的金属箍Closed ends:闭收口closed and ground ends:磨平闭收口Close-wound:密身Characteristic:弹簧特性工作负荷与变形量之间的关系Diameter of wire cord:索径多股螺旋弹簧钢索直径Deflection:变形量(挠度)弹簧沿负荷方向产生的相对位移Deflection at ultimate load:极限负荷下的变形量弹簧在极限负荷下沿作用方向产生的相对位移Free height(length):自由长度(高度)弹簧无负荷时的长度(高度)Free angle:自由角度扭转弹簧无扭矩作用时两臂的夹角Fatigue test:疲劳试验Height(length) at ultimate load:极限高度(长度)弹簧承受极限负荷时的长度(高度)Hot-setting:加温立定处理在高于弹簧工作温度条件下的立定处理Helix:螺旋形状、螺旋线。
Hooks:钩Hydrogen embrittlement:氢脆变Initial tension (Pi):初如拉力密圈螺旋拉伸弹簧在冷卷时形成的内力,其值为弹簧开始产生拉伸变形时所需要的作用力Initial load:初始负荷Impact test:冲击试验Load (P):负荷Loops:环Mean diameter or coils:弹簧中径弹簧内径和中径的平均值Modulus:模量Modulus in compression:压缩模量橡胶弹簧在压缩时的弹簧模量Number of end coils:支承圈数弹簧端部用于支承或固定的圈数Open ends, not ground:开口不磨平Open ends ground:开口磨平Passivating:钝化Pitch:节距螺旋弹簧两相邻有效圈截面中心线的轴向距离Pitch of wire cord:索距多股螺旋弹簧钢索中钢丝的导程Permanent deformation / Temporary deformation:永久变形弹簧卸荷后自由高度(长度、角度)Permanent set:永久变形Pre-set:To remove permanent set prior to application installation.Prestressing:强压(拉、扭)处理Radial pitch:径向节距截锥涡卷弹簧径向的节距Rate (R):斜率Remove:移除Setting:立定处理Spring index:旋绕比螺旋弹簧中径与材料直径(或材料截面沿弹簧径向宽度)的比值Slenderness ratio:高径比(细长比)螺旋压缩弹簧自由高度与中径的比值Space:间距螺旋弹簧两相邻有效圈的轴向间距Solid height:压并高度压缩弹簧压至各线圈接触时的理论高度Solid load:压并负荷弹簧压并时的理论负荷Stress at solid position:压并应力弹簧压并时的理论应力Stress relieve:应力消除Spring constant:弹簧刚度产生单位变形量的弹簧负荷Spring flexibility:弹簧柔度单位工作负荷下的变形量Spccified load:工作负荷弹簧工作过程中承受的力或扭矩Torque (M):扭矩,转矩扭簧的弯曲动作,等于负荷乘以从负荷到弹簧轴向的移动距离Twist angle of strands:索拧角多股螺旋弹簧钢索中心线与钢丝中心线的夹角Total number of coils(turns):总圈数Ultimate load:极限负荷对应于弹簧材料屈服极限的负荷Ultimate torsional angle:极限扭转角扭转弹簧承受极限负荷时的角位移Working ultimate load:工作极限负荷弹簧工作中可能出现的最大负荷Working torsional angle:工作扭转角扭转弹簧承受工作负荷时的角位移Working height((length):工作高度(长度)弹簧承受工作负荷时的长度(高度)的变化不能恢复的部分称为永久变形,能恢复的称为暂变形或滞弹性变形(end)弹簧的类型及功用1 弹簧分类弹簧的种类很多,若按照其所承受的载荷性质,弹簧主要分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧等四种。
若按照弹簧形状又可分为螺旋弹簧、碟形弹簧、环形弹簧、板弹簧、盘簧等。
表中列出的是各种弹簧的基本型式。
螺旋扭转弹簧是扭转弹簧中最常用的一种。
盘簧具有较多的圈数、变形较大、储存能量也较大的特点,多用于压紧及仪表、钟表的动力装置。
板弹簧能承受较大的弯曲作用,常用于受载方向尺寸有限制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。
下面给出了各种类型弹簧的实物图。
2 弹簧功用弹簧是通过其自身产生较大弹性变形进行工作的一种弹性元件。
在各类机器中的应用十分广泛。
其主要功用是:1)控制机械的运动,例如内燃机中控制气缸阀门启闭的弹簧、离合器中的控制弹簧(见图a);2)吸收振动和冲击能量,例如各种车辆中的减振弹簧(见图b)及各种缓冲器的弹簧等;3)存储和释放能量,例如钟表弹簧(见图c)、枪栓弹簧等;4)测量力的大小,例如弹簧秤(见图d)和测力器中的弹簧等等。
拉簧、压簧的设计方法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。
具体设计步骤为:先根据工作条件、要求等,试选弹簧材料、弹簧指数C。
由于sb与d有关,所以往往还要事先假定弹簧丝的直径d。
接下来计算d、n的值及相应的其它几何尺寸,如果所得结果与设计条件不符合,以上过程要重复进行。
直到求得满足所有约束条件的解即为本问题的一个可行方案。
实际问题中,可行方案是不唯一的,往往需要从多个可行方案中求得较优解。
例12-1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Fmin=200N,最大载荷Fmax=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。
解: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。
(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) 选择弹簧材料同上。
为取得较大的I>d值,选C=5.3。
仍由C=(D-d)/d,得d=4.4mm。
查表1得sb=1520MPa,由表2知[t]=0.41sb=623MPa。
(2) 计算弹簧丝直径d由式得K=1.29由式得d≥3.7mm。
可知:I>d=4.4mm满足强度约束条件。
(3) 计算有效工作圈数n由图1确定变形量λmax:λmax=16.7mm。
查表2,G=79000N/mm2,由式得n=9.75取n=10,考虑两端各并紧一圈,则总圈数n1=n+2=12。
至此,得到了一个满足强度与刚度约束条件的可行方案,但考虑进一步减少弹簧外形尺寸与重量,再次进行试算。
试算(三):(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。
由试算(二)知,λmax=16.7mm,G=79000N/mm2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: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(5) 求弹簧的节距p、自由高度H0、螺旋升角γ和簧丝展开长度L在Fmax作用下相邻两圈的间距δ≥0.1d=0.4mm,取δ=0.5mm,则无载荷作用下弹簧的节距为p=d+λmax/n+δ1 =(4+17.77/6.5+0.5)mm=7.23mmp基本符合在(1/2~1/3)D2的规定范围。
端面并紧磨平的弹簧自由高度为取标准值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。
(7) 绘制弹簧特性线和零件工作图。
(end)弹簧常用符号和单位A——弹簧材料截面面积(mm²);当量弯曲刚度(N/mm);系数a——距形截面材料垂直于弹簧轴线的边长(mm);系数B——平板的弯曲刚度(N/mm);系数b——高径比;距形截面材料平行于弹簧轴线的边长(mm);系数C——螺旋弹簧旋绕比;碟簧直径比;系数D——弹簧中径(mm)D1——弹簧内径(mm)D2——弹簧外径(mm)d——弹簧材料直径(mm)E——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/s²H——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ρ——材料的密度(kg/mm³)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)R2——弹簧圈的外半径(mm)r——阻尼系数S——安全系数T——扭矩;转矩(N·mm)Tˊ——扭转刚度(N·mm /(º))t——弹簧的节矩tc——钢索节距(mm)U——变形能(N·mm);(N·mm·rad)V——弹簧的体积(mm³)v——冲击体的速度(mm/s)Zm——抗弯截面系数(mm³)Zt——抗扭截面系数(mm³)α——螺旋角(º);系数β——钢索拧角(º);圆锥半角(º);系数δ——弹簧圈的轴向间隙(mm)δr——组合弹簧圈的径向间隙(mm)ζ——系数η——系数θ——扭杆单位长度的扭转角(rad)κ——系数μ——泊松比;长度系数ν——弹簧的自振频率(Hz)Vr——弹簧所受变载荷的激励频率(Hz)τb——材料的抗剪强度(Mpa)τj——弹簧的工作极限切应力(Mpa)τo——材料的脉动扭转疲劳极限(Mpa)τs——材料的抗扭屈服点(Mpa)τ-1——材料的对称循环扭转疲劳极限(Mpa)υ——扭转变形角(º);(rad)弹簧常用符号和单位newmakerA——弹簧材料截面面积(mm²);当量弯曲刚度(N/mm);系数a——距形截面材料垂直于弹簧轴线的边长(mm);系数B——平板的弯曲刚度(N/mm);系数b——高径比;距形截面材料平行于弹簧轴线的边长(mm);系数C——螺旋弹簧旋绕比;碟簧直径比;系数D——弹簧中径(mm)D1——弹簧内径(mm)D2——弹簧外径(mm)d——弹簧材料直径(mm)E——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/s²H——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ρ——材料的密度(kg/mm³)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)R2——弹簧圈的外半径(mm)r——阻尼系数S——安全系数T——扭矩;转矩(N•mm)Tˊ——扭转刚度(N•mm /(º))t——弹簧的节矩tc——钢索节距(mm)U——变形能(N•mm);(N•mm•rad)V——弹簧的体积(mm³)v——冲击体的速度(mm/s)Zm——抗弯截面系数(mm³)Zt——抗扭截面系数(mm³)α——螺旋角(º);系数β——钢索拧角(º);圆锥半角(º);系数δ——弹簧圈的轴向间隙(mm)δr——组合弹簧圈的径向间隙(mm)ζ——系数η——系数θ——扭杆单位长度的扭转角(rad)κ——系数μ——泊松比;长度系数ν——弹簧的自振频率(Hz)Vr——弹簧所受变载荷的激励频率(Hz)τb——材料的抗剪强度(Mpa)τj——弹簧的工作极限切应力(Mpa)τo——材料的脉动扭转疲劳极限(Mpa)τs——材料的抗扭屈服点(Mpa)τ-1——材料的对称循环扭转疲劳极限(Mpa)υ——扭转变形角(º);(rad)弹簧常用符号和单位newmakerA——弹簧材料截面面积(mm²);当量弯曲刚度(N/mm);系数a——距形截面材料垂直于弹簧轴线的边长(mm);系数B——平板的弯曲刚度(N/mm);系数b——高径比;距形截面材料平行于弹簧轴线的边长(mm);系数C——螺旋弹簧旋绕比;碟簧直径比;系数D——弹簧中径(mm)D1——弹簧内径(mm)D2——弹簧外径(mm)d——弹簧材料直径(mm)E——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/s²H——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ρ——材料的密度(kg/mm³)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)R2——弹簧圈的外半径(mm)r——阻尼系数S——安全系数T——扭矩;转矩(N•mm)Tˊ——扭转刚度(N•mm /(º))t——弹簧的节矩tc——钢索节距(mm)U——变形能(N•mm);(N•mm•rad)V——弹簧的体积(mm³)v——冲击体的速度(mm/s)Zm——抗弯截面系数(mm³)Zt——抗扭截面系数(mm³)α——螺旋角(º);系数β——钢索拧角(º);圆锥半角(º);系数δ——弹簧圈的轴向间隙(mm)δr——组合弹簧圈的径向间隙(mm)ζ——系数η——系数θ——扭杆单位长度的扭转角(rad)κ——系数μ——泊松比;长度系数ν——弹簧的自振频率(Hz)Vr——弹簧所受变载荷的激励频率(Hz)τb——材料的抗剪强度(Mpa)τj——弹簧的工作极限切应力(Mpa)τo——材料的脉动扭转疲劳极限(Mpa)τs——材料的抗扭屈服点(Mpa)τ-1——材料的对称循环扭转疲劳极限(Mpa)υ——扭转变形角(º);(rad)弹簧常用符号和单位newmakerA——弹簧材料截面面积(mm²);当量弯曲刚度(N/mm);系数a——距形截面材料垂直于弹簧轴线的边长(mm);系数B——平板的弯曲刚度(N/mm);系数b——高径比;距形截面材料平行于弹簧轴线的边长(mm);系数C——螺旋弹簧旋绕比;碟簧直径比;系数D——弹簧中径(mm)D1——弹簧内径(mm)D2——弹簧外径(mm)d——弹簧材料直径(mm)E——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/s²H——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ρ——材料的密度(kg/mm³)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)R2——弹簧圈的外半径(mm)r——阻尼系数S——安全系数T——扭矩;转矩(N•mm)Tˊ——扭转刚度(N•mm /(º))t——弹簧的节矩tc——钢索节距(mm)U——变形能(N•mm);(N•mm•rad)V——弹簧的体积(mm³)v——冲击体的速度(mm/s)Zm——抗弯截面系数(mm³)Zt——抗扭截面系数(mm³)α——螺旋角(º);系数β——钢索拧角(º);圆锥半角(º);系数δ——弹簧圈的轴向间隙(mm)δr——组合弹簧圈的径向间隙(mm)ζ——系数η——系数θ——扭杆单位长度的扭转角(rad)κ——系数μ——泊松比;长度系数ν——弹簧的自振频率(Hz)Vr——弹簧所受变载荷的激励频率(Hz)τb——材料的抗剪强度(Mpa)τj——弹簧的工作极限切应力(Mpa)τo——材料的脉动扭转疲劳极限(Mpa)τs——材料的抗扭屈服点(Mpa)τ-1——材料的对称循环扭转疲劳极限(Mpa)υ——扭转变形角(º);(rad)弹簧常用符号和单位newmakerA——弹簧材料截面面积(mm²);当量弯曲刚度(N/mm);系数a——距形截面材料垂直于弹簧轴线的边长(mm);系数B——平板的弯曲刚度(N/mm);系数b——高径比;距形截面材料平行于弹簧轴线的边长(mm);系数C——螺旋弹簧旋绕比;碟簧直径比;系数D——弹簧中径(mm)D1——弹簧内径(mm)D2——弹簧外径(mm)d——弹簧材料直径(mm)E——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/s²H——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ρ——材料的密度(kg/mm³)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)R2——弹簧圈的外半径(mm)r——阻尼系数S——安全系数T——扭矩;转矩(N•mm)Tˊ——扭转刚度(N•mm /(º))t——弹簧的节矩tc——钢索节距(mm)U——变形能(N•mm);(N•mm•rad)V——弹簧的体积(mm³)v——冲击体的速度(mm/s)Zm——抗弯截面系数(mm³)Zt——抗扭截面系数(mm³)α——螺旋角(º);系数β——钢索拧角(º);圆锥半角(º);系数δ——弹簧圈的轴向间隙(mm)δr——组合弹簧圈的径向间隙(mm)ζ——系数η——系数θ——扭杆单位长度的扭转角(rad)κ——系数μ——泊松比;长度系数ν——弹簧的自振频率(Hz)Vr——弹簧所受变载荷的激励频率(Hz)τb——材料的抗剪强度(Mpa)τj——弹簧的工作极限切应力(Mpa)τo——材料的脉动扭转疲劳极限(Mpa)τs——材料的抗扭屈服点(Mpa)τ-1——材料的对称循环扭转疲劳极限(Mpa)υ——扭转变形角(º);(rad)弹簧常用符号和单位newmakerA——弹簧材料截面面积(mm²);当量弯曲刚度(N/mm);系数a——距形截面材料垂直于弹簧轴线的边长(mm);系数B——平板的弯曲刚度(N/mm);系数b——高径比;距形截面材料平行于弹簧轴线的边长(mm);系数C——螺旋弹簧旋绕比;碟簧直径比;系数D——弹簧中径(mm)D1——弹簧内径(mm)D2——弹簧外径(mm)d——弹簧材料直径(mm)E——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/s²H——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ρ——材料的密度(kg/mm³)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)R2——弹簧圈的外半径(mm)r——阻尼系数S——安全系数T——扭矩;转矩(N•mm)Tˊ——扭转刚度(N•mm /(º))t——弹簧的节矩tc——钢索节距(mm)U——变形能(N•mm);(N•mm•rad)V——弹簧的体积(mm³)v——冲击体的速度(mm/s)Zm——抗弯截面系数(mm³)Zt——抗扭截面系数(mm³)α——螺旋角(º);系数β——钢索拧角(º);圆锥半角(º);系数δ——弹簧圈的轴向间隙(mm)δr——组合弹簧圈的径向间隙(mm)ζ——系数η——系数θ——扭杆单位长度的扭转角(rad)κ——系数μ——泊松比;长度系数ν——弹簧的自振频率(Hz)Vr——弹簧所受变载荷的激励频率(Hz)τb——材料的抗剪强度(Mpa)τj——弹簧的工作极限切应力(Mpa)τo——材料的脉动扭转疲劳极限(Mpa)τs——材料的抗扭屈服点(Mpa)τ-1——材料的对称循环扭转疲劳极限(Mpa)υ——扭转变形角(º);(rad)弹簧材料的选择弹簧材料的选择,应根据弹簧承受载荷的性质、应力状态、应力大小、工作温度、环境介质、使用寿命、对导电导磁的要求、工艺性能、材料来源和价格等因素确定。