普通压缩弹簧设计原理和方法及实例教程
压缩弹簧设计以及图纸要求
压缩弹簧压缩弹簧（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，储存变形能。
压簧的设计生产靖江市明艺弹簧厂*************设计定做1.看实际产品需求来自行选择弹簧材料.2.根据产品要求,确定弹簧的内外径,有效圈数,及线径的取值范围.3.将相关参数代入设计参数公式..压缩弹簧特点压缩弹簧(Compression Springs) 对外载压力提供反抗力量。
压缩弹簧一般是金属丝等节距盘绕和有固定的线径。
压缩弹簧利用多个开放线圈对外载压力（如重力压下车轮，或者身体压在床褥上）供给抵抗力量。
也就是，他们回推以反抗外部压力。
压缩弹簧一般是金属丝等节距盘绕和有固定的线径。
此外，也有圆锥形的压缩弹簧，或者圆锥和直线型组合的弹簧。
根据不同的应用领域，压缩弹簧可用于抵抗压力和（或）存储能量。
圆形金属丝是压缩弹簧最常用的，但也有正方形、长方形和特殊形状的金属丝制造出的压缩弹簧。
压缩弹簧设计参数压缩弹簧必要资料：（1）压簧控制直径（Controlling diameter）（a）外径、（b）内径、安装保证尺寸（c）所套管之内径、（d）所穿圆杆之外径。
（2）钢丝或钢杆之尺寸（Wire or bar size）。
（3）材料（种类及等级）。
（4）圈数：（a）总圈数及（b）右旋或左旋。
（5）两末端之形式（Style of ends）。
（6）在某一挠区长度下之负荷。
（7）一寸至几寸长度变化范围内之负荷比率。
（8）最大体高“自由长”（Maximum solid height）。
（9）运用时之最小压缩高。
图纸请注明：材料直径(d)，外径(D)自由高度(Ho)总圈(n 1 ),工作圈数(n)、节距(t)，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。
压缩弹簧弹簧系数
压缩弹簧弹簧系数摘要：一、压缩弹簧的概念与原理1.压缩弹簧的定义2.压缩弹簧的工作原理二、压缩弹簧的弹簧系数1.弹簧系数的定义2.弹簧系数的影响因素3.弹簧系数的计算方法三、压缩弹簧的应用领域1.汽车行业的应用2.电子行业的应用3.工业设备领域的应用四、弹簧系数的实际应用案例分析1.案例一：汽车减震器中的压缩弹簧2.案例二：电子设备中的压缩弹簧正文：压缩弹簧是一种常见的弹性元件，它主要通过弹簧的弹性变形来产生弹力，从而对物体施加压力。
压缩弹簧广泛应用于各个领域，如汽车、电子和工业设备等。
了解压缩弹簧的弹簧系数对于设计和使用压缩弹簧至关重要。
弹簧系数是一个重要的参数，用于描述弹簧的弹性特性。
它反映了弹簧在受到外力作用时的变形程度，以及弹簧产生的弹力大小。
弹簧系数受到许多因素的影响，如弹簧的材料、截面形状、长度和加载方式等。
计算压缩弹簧的弹簧系数需要知道弹簧的材料和几何参数。
一般来说，弹簧系数的计算公式为：弹簧系数= 弹性模量× 截面积× 弹簧长度其中，弹性模量是弹簧材料的弹性特性，截面积是弹簧的横截面积，弹簧长度是弹簧的初始长度。
压缩弹簧在实际应用中有很多优势。
例如，在汽车行业，压缩弹簧被广泛应用于减震器，可以有效减轻车辆在行驶过程中产生的震动，提高驾驶舒适性。
在电子行业，压缩弹簧可用于微型电子设备，如手机、平板电脑等，提供良好的缓冲和抗冲击性能。
此外，在工业设备领域，压缩弹簧可用于各种自动化设备和机器人，实现精确控制和高效操作。
在实际应用案例中，弹簧系数对于优化产品性能起到关键作用。
例如，在汽车减震器中，通过调整弹簧系数，可以实现对车辆震动的优化控制，提高驾驶舒适性。
在电子设备中，合适的弹簧系数能确保设备在受到外力冲击时，弹簧能够有效地保护设备内部的元器件。
总之，压缩弹簧的弹簧系数对于弹簧的设计和应用具有重要意义。
圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧的设计计算
圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计计算
一、圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计原理
1、圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧原理
圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧是一种特殊的弹簧，其结构设计使用了螺
旋结构，螺旋结构的形状是一个圆柱形的圆柱螺纹。
圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的压缩（拉伸）受力分布差异，当进行压缩（拉伸）力作用时，弹簧
的整个螺旋节在不同的力矩作用下会产生相应的弹性变形，从而使得弹簧
的中心轴变长，以缩短弹簧的长度。
2、圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧特性
圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧具有对同直径和外径的小变化具有很强的
适应性的特性，同时，压缩（拉伸）力也有必要时可以根据弹性变形率来
改变。
圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的压缩（拉伸）受力分布差异，当进行
压缩（拉伸）力作用时，弹簧的整个螺旋节在不同的力矩作用下会产生相
应的弹性变形，从而使得弹簧的中心轴变长，从而缩短弹簧的长度。
此外，这种弹簧具有紧凑结构，能够有效地减少设备装置内的多余空间，重量轻，由于采用细小的钢、不锈钢、铜或其它有良好装配性的金属等材料，具有
良好的耐磨性、耐腐蚀性和耐臭氧性等性能。
压缩弹簧的设计
压缩弹簧计算器以弹簧设计来图弹簧加工制造为主怎么去设计计算一个合理的弹簧下面我给大家介绍下大至的计算方法，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。
下面我给大家介绍下大至的计算方法。
首先，我们要明确我们所设计的弹簧有什么要求。
如下图，这是一个最基本的压缩弹簧的装配图和弹簧图纸。
通过装配件我们要确定我们的弹簧应当用什么节构，外径或是内径大小，工作行程，载荷及工作环境。
弹簧计算基本公式··含义· c = 弹簧指数(c=D/d; c=D/b) [-] b = 线宽[mm, in]d = 线径[mm, in]D = 弹簧中心直径[mm, in]F = 弹簧负载[N, lb]F0 =内应力[N, lb]G = 剪切弹性模量[MPa, psi]h = 线高[mm, in]k = 弹簧系数[N/mm, lb/in]Ks = 曲线纠正因数[-]· L0 = 弹簧自由长度[mm, in]LH = 弹簧挂钩高度[mm, in]LK =有效截面长度[mm, in]n = 工作线圈数[-]p = 线圈间距[mm, in]s = 弹簧变形量[mm, in]Ψ= 形状系数 [-] (e.g. DIN 2090)t = 弹簧材料拉伸应力 [MPa, psi]t0 = 内应力 [MPa, psi]·曲线修正因素线圈弯曲导致额外的线圈弯曲应力。
因此计算使用校正因数来纠正压力。
对于圆截面线圈弹簧，校正因数是由几个经验公式决定的。
计算使用以下的关系式：KS=1+0.5/C对于方形截面弹簧，校正系数由来自适当的列线图的所给弹簧直径比 b/h 来决定的。
弹簧设计
12-2 圆柱拉、压螺旋弹簧的设计浏览字体设置：- 11pt + 10pt 12pt 14pt 16pt§12-2 圆柱拉、压螺旋弹簧的设计一、圆柱形拉、压螺旋弹簧的结构、几何尺寸和特性曲线1、弹簧的结构(1)压缩弹簧（图12－1）A、YI型：两端面圈并紧磨平B、YⅢ型：两端面圈并紧不磨平。
磨平部分不少于圆周长的3/4，端头厚度一般不少于d/8。
(a)YⅠ型(b)YⅡ型图12-1 压缩弹簧(2)拉伸弹簧（图12－2）A、L I型：半圆形钩B、LⅡ型：圆环钩C、LⅦ型：可调式挂钩，用于受力较大时图12-2 拉伸弹簧2、主要几何尺寸弹簧丝直径d、外径D、内径、中径、节距p、螺旋升角 、自由高度(压缩弹簧)或长度(拉伸弹簧)，如图12-3。
此外还有有限圈数n，总圈数，几何尺寸计算公式见表12-1。
(a) (b)图12-3 圆柱形拉、压螺旋弹簧的参数弹簧指数C：弹簧中径D2和簧丝直径d的比值即：C=D2/d。
弹簧丝直径d相同时，C值小则弹簧中径D2也小，其刚度较大。
反之则刚度较小。
通常C值在4～16范围内，可按表12-2选取。
表12-2 圆柱螺旋弹簧常用弹簧指数C弹簧直径d/mm0.2～0.40.5～1 1.1～2.2 2.5～67～1618～42C7～145～125～104～104～84～63、特性曲线弹簧所受载荷与其变形之间的关系曲线称为弹簧的特性曲线。
(1)压缩弹簧其特性曲线如图12-4所示。
图中H0为弹簧未受载时的自由高度。
F min为最小工作载荷，它是使弹簧处于安装位置的初始载荷。
在F min的作用下，弹簧从自由高度H0被压缩到H1，相应的弹簧压缩变形量为λmin。
在弹簧的最大工作载荷F max作用下，弹簧的压缩变形量增至λmax。
图中F lim为弹簧的极限载荷，在其作用下，弹簧高度为H lim，变形量为λlim，弹簧丝应力达到了材料的弹性极限。
此外，图中的h=λmax-λmin，称为弹簧的工作行程。
弹簧压缩并圈
弹簧压缩并圈一、弹簧是一种能够储存和释放机械能的弹性元件，广泛应用于机械、汽车、电子、建筑等领域。
其中，弹簧压缩并圈是一种常见的弹簧类型，其工作原理和应用十分重要。
本文将详细介绍弹簧压缩并圈的工作原理、设计要点以及应用领域。
二、弹簧压缩并圈的工作原理弹簧压缩并圈是一种螺旋状的弹簧，其工作原理基于弹性形变。
当受到外力压缩时，弹簧会发生形变，螺旋簧圈会逐渐缩小，储存弹性势能。
当外力解除时，弹簧会恢复原状，释放储存的弹性势能，推动周围的物体或系统发生相应的运动。
弹簧压缩并圈的工作原理可以归纳为以下几个关键步骤：1.受力阶段：外力作用于弹簧上，使得螺旋簧圈逐渐缩小，弹簧发生压缩形变。
2.形变阶段：弹簧内部的材料发生弹性形变，吸收外力的能量并将其储存为弹性势能。
3.储能阶段：弹簧在受力阶段储存了足够的弹性势能，此时外力解除。
4.释能阶段：弹簧开始恢复原状，释放储存的弹性势能，推动相邻物体或系统做相应的运动。
三、弹簧压缩并圈的设计要点1.材料选择：弹簧压缩并圈的材料通常选择高弹性、耐腐蚀的合金钢或不锈钢，以保证其在长期使用中具有良好的弹性和耐久性。
2.直径和线径设计：弹簧的直径和线径的选择直接影响其承载能力和变形范围。
合理的设计应根据具体应用需求来确定。
3.圈数和圈距设计：弹簧的圈数和圈距决定了其压缩和释能的幅度，需要根据具体应用来调整，以满足设计要求。
4.热处理：适当的热处理可以提高弹簧的强度和硬度，增加其使用寿命。
5.表面处理：表面处理如防腐涂层、镀层等可以提高弹簧的抗腐蚀性，增加其在不同环境下的适用性。
四、弹簧压缩并圈的应用领域弹簧压缩并圈由于其简单而有效的设计，广泛应用于许多领域，包括但不限于：1.机械工程：用于机械装置、振动系统等，起到减震、缓冲和储能的作用。
2.汽车工业：作为悬挂系统、座椅系统的一部分，用于提供舒适的乘坐体验。
3.电子产品：用于电子设备的按键、弹簧接触器等，提供机械支持和回弹功能。
压缩弹簧结构范文
压缩弹簧结构范文1.压缩弹簧结构的设计原理压缩弹簧结构的设计原理基于弹性变形的能力。
当外力作用在压缩弹簧上时，它会发生变形，并储存弹性势能。
一旦外力解除，压缩弹簧会恢复到原始形状，并释放储存的弹性能量。
弹簧的形变量与外力的大小成正比，同时也与弹簧的刚度有关。
弹簧刚度越大，形变量越小。
2.压缩弹簧的材料选取压缩弹簧的材料选取要考虑弹性模量、疲劳寿命、抗腐蚀性能等因素。
常见的弹簧材料有钢、合金和高高聚物等。
钢是最常用的弹簧材料，具有良好的弹性和导热性能，但容易生锈。
合金材料可以提高弹簧的强度和耐腐蚀性，但成本较高。
高分子材料具有较低的弹性模量，适用于需要较小压缩力的应用。
3.压缩弹簧的设计参数压缩弹簧的设计参数包括压缩力、刚度和自由长度等。
压缩力是指弹簧在受到外力作用时所产生的恢复力。
刚度是指单位变形量所需的力量，也可以表示为弹簧的刚度系数。
自由长度是指弹簧在没有受到外力时的长度。
这些参数的选择取决于具体的应用需求。
4.压缩弹簧的应用领域压缩弹簧广泛应用于各种机械装置和系统中，如汽车避震器、自行车减震系统、家用电器、工业机械等。
在汽车避震器中，压缩弹簧负责吸收和减缓车辆行驶过程中的震动和冲击力。
在家用电器中，压缩弹簧用于减震和支撑，使得电器可以稳固地放置在地面上。
总而言之，压缩弹簧结构是一种能够储存和释放弹性势能的弹性元件。
通过选取适合的材料、设计合理的参数，可以使压缩弹簧在各个应用领域发挥出良好的性能。
同时，对于压缩弹簧的材料研究和设计方法仍然有待进一步发展，以满足不断变化的工程需求。
弹簧机构原理
弹簧机构原理弹簧机构是一种常见的机械传动装置，它利用弹性变形的弹簧来实现力的传递和储存。
弹簧机构广泛应用于汽车、机械设备、钟表等领域，其原理和设计对于确保机械系统的稳定性和可靠性起着重要作用。
一、弹簧机构的基本原理弹簧机构基于胡克定律，即弹性体的变形与所受的力成正比。
在弹簧机构中，弹簧承受外部力的作用，发生弹性变形，存储弹性势能，并将力传递给其他零件。
弹簧的变形量与所受的力成正比，即F=kx，其中F表示所受的力，k为弹簧的弹性系数，x为弹簧的变形量。
二、弹簧机构的分类根据弹簧的结构和应用方式，弹簧机构可以分为压缩弹簧机构、拉伸弹簧机构和扭转弹簧机构三种类型。
1. 压缩弹簧机构：压缩弹簧机构是最常见的一种形式，它将弹簧放置在两个零件之间，通过外力的作用使弹簧发生压缩变形，从而传递力量。
常见的应用包括汽车悬挂系统、减震器等。
2. 拉伸弹簧机构：拉伸弹簧机构与压缩弹簧机构相反，它将弹簧拉伸并固定在两个零件之间，通过外力的作用使弹簧发生拉伸变形，从而传递力量。
常见的应用包括门弹簧、拉杆等。
3. 扭转弹簧机构：扭转弹簧机构利用弹簧的扭转变形来传递力量。
常见的应用包括手表的发条、自动门系统等。
三、弹簧机构的设计考虑因素在设计弹簧机构时，需要考虑以下因素：1. 弹簧的材料选择：弹簧机构中常用的材料有钢、合金钢、不锈钢等。
材料的选择应根据所需的弹性系数、强度和耐腐蚀性进行合理选择。
2. 弹簧的弹性系数：弹簧的弹性系数决定了其所能储存的弹性势能和承受的变形量。
根据实际需求，选择合适的弹性系数是设计弹簧机构的重要考虑因素。
3. 弹簧的几何形状：弹簧的几何形状对其性能有重要影响。
常见的弹簧形状包括圆柱形、圆锥形、螺旋形等，根据应用需求选择合适的形状。
4. 弹簧的预紧力：预紧力是指在未受外力作用时，弹簧已经存在的一种压缩或拉伸状态。
通过调整预紧力可以实现对弹簧机构的力传递和储能的控制。
5. 弹簧的寿命和可靠性：弹簧机构在长期使用中会受到疲劳和变形的影响，因此需要进行寿命和可靠性的评估，确保其在设计寿命内能够正常工作。
圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧的设计计算
圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计计算(一)几何参数计算普通圆柱螺旋弹簧的主要几何尺寸有：外径D、中径D2、内径D1、节距p、螺旋升角α及弹簧丝直径d。
由下图圆柱螺旋弹簧的几何尺寸参数图可知，它们的关系为：式中弹簧的螺旋升角α，对圆柱螺旋压缩弹簧一般应在5°～9°范围内选取。
弹簧的旋向可以是右旋或左旋，但无特殊要求时，一般都用右旋。
圆柱螺旋弹簧的几何尺寸参数普通圆柱螺旋压缩及拉伸弹簧的结构尺寸计算公式见表([color=#0000ff 普通圆柱螺旋压缩及拉伸弹簧的结构尺寸（mm）计算公式)。
普通圆柱螺旋压缩及拉伸弹簧的结构尺寸（mm）计算公式质量m sm s=γ为材料的密度，对各种钢，γ=7700kg/；对铍青•(二)特性曲线弹簧应具有经久不变的弹性，且不允许产生永久变形。
因此在设计弹簧时，务必使其工作应力在弹性极限范围内。
在这个范围内工作的压缩弹簧，当承受轴向载荷P时，弹簧将产生相应的弹性变形，如右图a所示。
为了表示弹簧的载荷与变形的关系，取纵坐标表示弹簧承受的载荷，横坐标表示弹簧的变形，通常载荷和变形成直线关系(右图b)。
这种表示载荷与变形的关系的曲线称为弹簧的特性曲线。
对拉伸弹簧，如图<圆柱螺旋拉伸弹簧的特性曲线>所示，图b为无预应力的拉伸弹簧的特性曲线；图c为有预应力的拉伸弹簧的特性曲线。
右图a中的H0是压缩弹簧在没有承受外力时的自由长度。
弹簧在安装时，通常预加一个压力F min，使它可靠地稳定在安装位置上。
F min称为弹簧的最小载荷(安装载荷)。
在它的作用下，弹簧的长度被压缩到H1其压缩变形量为λmin。
F max为弹簧承受的最大工作载荷。
在F max作用下，弹簧长度减到H2，其压缩变形量增到λmax。
λmax与λmin的差即为弹簧的工作行程圆柱螺旋压缩弹簧的特性曲线h,h=λmax-λmin。
F lim为弹簧的极限载荷。
在该力的作用下，弹簧丝内的应力达到了材料的弹性极限。
压缩弹簧极限长度计算公式
压缩弹簧极限长度计算公式压缩弹簧是一种常见的机械零件，广泛应用于汽车、摩托车、家具、工业设备等领域。
在设计和使用压缩弹簧时，需要考虑其极限长度，以确保其安全可靠地工作。
本文将介绍压缩弹簧的极限长度计算公式，以及相关的理论知识和实际应用。
1. 压缩弹簧的基本原理。
压缩弹簧是一种用于储存和释放机械能的弹簧，其工作原理是利用外力将其压缩，当外力减小或消失时，弹簧会恢复原状并释放储存的能量。
压缩弹簧通常由金属丝或钢带制成，具有一定的弹性和变形能力。
在设计和使用压缩弹簧时，需要考虑其材料、尺寸、弹性系数等因素，以确保其满足设计要求并具有良好的工作性能。
2. 压缩弹簧的极限长度。
压缩弹簧的极限长度是指其在受力作用下可以承受的最大压缩变形量。
当弹簧的压缩量超过极限长度时，会导致弹簧的永久变形或破坏，从而影响其工作性能甚至造成安全事故。
因此，计算压缩弹簧的极限长度是非常重要的，可以帮助工程师合理设计和选择弹簧，确保其安全可靠地工作。
3. 压缩弹簧极限长度计算公式。
压缩弹簧的极限长度计算公式通常可以通过以下公式来表示：L = Fmax / k。
其中，L表示压缩弹簧的极限长度，单位为米（m）；Fmax表示压缩弹簧所能承受的最大压缩力，单位为牛顿（N）；k表示压缩弹簧的弹性系数，单位为牛顿/米（N/m）。
通过这个公式，可以很容易地计算出压缩弹簧的极限长度，从而为工程师提供了重要的设计参考。
4. 压缩弹簧极限长度计算实例。
为了更好地理解压缩弹簧极限长度的计算方法，下面举一个实际的计算实例。
假设一个压缩弹簧的弹性系数为1000N/m，所能承受的最大压缩力为500N，那么根据上述公式，可以计算出该压缩弹簧的极限长度为：L = 500N / 1000N/m = 0.5m。
通过这个计算实例，可以看出，当弹簧的弹性系数和最大压缩力已知时，可以很容易地计算出其极限长度，为工程师提供了重要的设计参考。
5. 压缩弹簧极限长度的影响因素。
普通压缩弹簧设计原理和方法及实例教程
普通压缩弹簧设计原理和方法及实例教程首先说下弹簧设计的2个最基本的公式：1.弹簧常数K：单位kg/mm2.?簧作用力P：单位g说明：G(弹性系数)：对不同材料，可以查资料（不锈钢304为7000 kg/mm2）d(线径)OD(外径)Dcen(中心径)：OD-dNc(有效圈数)：总圈数-2L(作用长度)：预压长度+作用行程当然做好一个要求高的压缩弹簧，要考虑的远不止这些，要考虑弹簧处理后应力的变化、摩擦力影响等等因素。
下面我们看看原题的要求，附图片：1.压缩弹簧被用在一个装配件里，里面的为塑料件。
塑料件和弹簧相配合的直径为8.4mm。
2.装配好后，在不受外力的情况下，弹簧的长度为10mm。
3.在受外力270-280g的情况下，弹簧的长度为为5mm，也就是说弹簧作用行程也为5mm。
分析上面的2个基本公式：1.G((弹性系数)是通过选材料可以确定的。
（我用的不锈钢304）2.d(线径)怎么选取呢？我们假想下，如果选d=1的话，那么弹簧的圈数就不能超过6圈（保守的圈数），因为在280g力压紧后，空间高只有5 mm（6圈*1=6 mm），会产生矛盾干涉。
所以根据以往画弹簧经验，这里我就取d=0.6，（直径太细影响受力，就不取d=0.3了），那么同时确定弹簧的总圈数=7圈，Na有效圈数为5圈，符合弹簧受力的要求（个人认为圈数太少也会影响受力），弹簧压紧后的高度=7圈*0.6=4.2 mm，小于5 mm，符合设计意图。
3.OD(外径) 怎么选取呢？根据图纸，塑料件和弹簧相配的直径为8.4mm，所以取弹簧的内径为9 mm （不松也不紧）那么OD =9+0.6*2=10.2mm4.Dcen(中心径)= OD-d=10.2-0.6=9.6 mm5.Na (有效圈?)：上面确定线径的时候已经确定了Na=7-2=5圈（两头有2圈是并齐的，就不多说了）综合上面所叙述，弹簧常数K就可以算出来了K=7000*0.6^4/8*9.6^3*5=0.0256Kg/mm=25.6g/mm (代入公式1就OK了)那么弹簧常数K出来了，代入公式2就可以算得L=P/K=10.93≈11 mm因为L=预压长度+作用行程所以预压长度=L-作用行程=11-5=6mm得出结论：弹簧的自由长度=预压长度+预压载荷时的长度=6+10=16mm接下来就是出图纸了，就不多说了呢!!--------------------------------------教程完---------------------------------------------。
圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧的设计计算
圆柱螺旋压缩〔拉伸〕弹簧的设计计算(一)几何参数计算普通圆柱螺旋弹簧的主要几何尺寸有：外径D、中径D2、内径D1、节距p、螺旋升角α及弹簧丝直径d。
由以下图圆柱螺旋弹簧的几何尺寸参数图可知，它们的关系为：式中弹簧的螺旋升角α，对圆柱螺旋压缩弹簧一般应在5°～9°范围内选取。
弹簧的旋向可以是右旋或左旋，但无特殊要求时，一般都用右旋。
圆柱螺旋弹簧的几何尺寸参数普通圆柱螺旋压缩及拉伸弹簧的结构尺寸计算公式见表([color=#0000ff普通圆柱螺旋压缩及拉伸弹簧的结构尺寸〔mm〕计算公式)。
参数名称及代号计算公式备注工作高度或长度H1,H2,…,H nH n=H0-λn H n=H0+λnλn--工作变形量有效圈数n根据要求变形量按式〔16-11〕计算n≥2总圈数n1n1=n+(2～2.5)〔冷卷〕n1=n+(1.5～2)〔YII型热卷〕n1=n拉伸弹簧n1尾数为1/4,1/2,3/4整圈。
推荐用1/2圈节距p p=(0.28～0.5)D2p=d轴向间距δδ=p-d展开长度L L=πD2n1/cosαL≈πD2n+钩环展开长度螺旋角αα=arct g(p/πD2) 对压缩螺旋弹簧，推荐α=5°～9°质量m sm s=γ为材料的密度，对各种钢，γ=7700kg/；对铍青•(二)特性曲线弹簧应具有经久不变的弹性，且不允许产生永久变形。
因此在设计弹簧时，务必使其工作应力在弹性极限范围内。
在这个范围内工作的压缩弹簧，当承受轴向载荷P时，弹簧将产生相应的弹性变形，如右图a所示。
为了表示弹簧的载荷与变形的关系，取纵坐标表示弹簧承受的载荷，横坐标表示弹簧的变形，通常载荷和变形成直线关系(右图b)。
这种表示载荷与变形的关系的曲线称为弹簧的特性曲线。
对拉伸弹簧，如图<圆柱螺旋拉伸弹簧的特性曲线>所示，图b为无预应力的拉伸弹簧的特性曲线；图c为有预应力的拉伸弹簧的特性曲线。
承受静载荷的压缩弹簧的设计方法
承受静载荷的压缩弹簧的设计方法弹簧的静载荷是指载荷不随时间变化，或虽有变化但变化平稳，且总的重复次数不超过1000次的交变载荷或脉动载荷而言。
在这些情况下，弹簧是按静载强度来设计的。
在设计时，通常是根据弹簧的最大载荷、最大变形、以及结构要求（例如安装空间对弹簧尺寸的限制）等来决定弹簧钢丝直径、弹簧中径、工作圈数、弹簧的螺旋升角和长度等。
具体设计方法和步骤如下：1)根据工作情况及具体条件选定材料，并查取其机械性能数据。
2)选择旋绕比c，通常可取C≈5-8（极限状志时不小于4或超过16），并算出补偿系数K值。
3)根据安装空间初设弹簧中径D2，乃根据c值估取弹簧钢丝直径d，并查取弹簧钢丝的许用应力。
4) 试算弹簧丝直径d ' 。
必须注意，钢丝的许用应力决定于其σB，而σB是随着钢丝的直径变化的,又因[τ]是按估取的d值查得σB的H 计算得来的，所以此时试算所得的d '值，必须与原来估取的d值相比较，如果两者相等或很接近，即可按标准圆整为邻近的标准弹簧钢丝直径d，并按D2=Cd 以求出；如果两者相差较大，则应参考计算结果重估d值，再查其而计算[τ]，代入公式进行试算，直至满意后才能计算D2.计算出的D2，值也要按表<普通圆柱螺旋弹簧尺寸系列>进行圆整。
5) 根据变形条件求出弹簧工作圈数。
n=Gd/8Fmax-F0/(C*C*C)*λmax6) 求出弹簧的尺寸D、D1、H0,并检查其是否符合安装要求等。
如不符合，则应改选有关参数(例如C值)重新设计。
7) 验算稳定性。
对于压缩弹簧，如其长度较大时，则受力后容易失去稳定性(如下图a)，这在工作中是不允许的。
为了便于制造及避免失稳现象，建议一般压缩弹簧的长细比b=H0/D2按下列情况选取：当两端固定时，取b<5.3；当一端固定，另一端自由转动时，取b<3.7；当两端自由转动时，取b<2.6。
弹簧设计计算范文
弹簧设计计算范文弹簧作为一种常见的机械零件，广泛应用于各种机械装置和工艺过程中。
弹簧的设计计算是确定其尺寸、材料和工艺参数等重要环节，直接关系到弹簧的使用寿命和性能。
接下来将简要介绍弹簧设计计算的基本原理和方法。
1.弹簧的工作原理弹簧是一种储存和释放机械能的装置，通过变形来产生弹力。
当外力作用在弹簧上时，弹簧会发生弹性变形，在外力消失后，弹簧会恢复原状，将储存的弹性能量释放出来。
2.弹簧的基本参数弹簧的设计计算需要确定以下几个基本参数：（1）弹簧刚度：弹簧单位长度上的弹力变化量，通常用弹簧常数k表示，单位为N/m。
（2）弹簧的自由长度：弹簧在无外力作用下的长度。
（3）弹簧的工作长度：弹簧在工作状态下的长度，即弹簧所受外力下的变形长度。
（4）弹簧的最大变形量：弹簧所能承受的最大变形量。
（5）弹簧的工作环境：弹簧所在的工作环境会对其材料的选择和防腐蚀措施有一定要求。
3.弹簧设计计算方法（1）根据工作要求确定设计参数：根据外力大小、工作长度和最大变形量等工作要求确定设计参数。
（2）选择合适的弹簧类型：根据工作要求选择合适的弹簧类型，如压缩弹簧、拉伸弹簧、扭转弹簧等。
（3）计算弹簧刚度：根据设计参数计算弹簧的刚度，通常可以根据材料的Young模量和弹簧的几何参数进行计算。
（4）计算弹簧尺寸：根据弹簧刚度和其他设计参数，使用弹簧设计手册或计算软件计算弹簧的截面形状、线径、圈数等尺寸参数。
（5）选择合适的弹簧材料：根据工作环境的要求选择弹簧材料，如碳钢、不锈钢、合金钢等，同时考虑到材料的强度、韧性和腐蚀性能等因素。
（6）进行弹簧预紧设计：根据工作要求和弹簧材料的特点，进行弹簧的预紧设计，以确保弹簧在工作状态下有足够的力量来工作。
（7）进行弹簧疲劳寿命计算：根据弹簧材料的疲劳强度和设计参数，进行弹簧的疲劳寿命计算，以确保弹簧在设计寿命内不会出现疲劳破坏。
4.弹簧设计计算的注意事项（1）弹簧的设计应尽量遵守弹簧设计的基本原则，如保证弹簧尺寸的合理性、材料的可靠性、弹簧的工作可靠性等。
机械设计中的弹簧设计与选用
机械设计中的弹簧设计与选用弹簧是机械装置中常见的零部件之一，其作用是储存和释放能量，提供弹性支撑或产生力。
在机械设计中，弹簧的设计与选用是至关重要的环节。
本文将围绕机械设计中的弹簧，探讨其设计原理、选用方法以及在实际应用中的注意事项。
一、弹簧设计原理在机械设计中，弹簧主要通过弹性变形来提供力或存储能量。
其设计原理包括以下几个方面：1. 弹簧类型：根据应用需求和力学性质，弹簧可以分为压缩弹簧、拉伸弹簧和扭转弹簧三种类型。
压缩弹簧主要承受压缩载荷，拉伸弹簧主要受拉伸力作用，而扭转弹簧则主要承受转动力矩。
2. 材料选择：弹簧的材料选择需要考虑强度、刚度和耐疲劳性等因素。
常见的弹簧材料包括钢丝、不锈钢和合金钢等。
根据不同的应用场景和要求，选用合适的材料可以确保弹簧的可靠性和持久性。
3. 力学计算：弹簧的设计需要进行一系列的力学计算，以确定其弹性系数、变形量和力学性能等参数。
这些参数的计算通常基于弹性力学理论，并结合具体的设计要求和工作环境来确定，以确保弹簧在工作过程中能够承受合适的载荷和变形。
二、弹簧选用方法正确选择合适的弹簧对于机械设计的成功至关重要。
以下是一些常见的弹簧选用方法：1. 负荷计算：首先需要确定所需的弹簧负荷。
根据设计要求和工作条件，计算所需的弹簧力量、变形量和周期等参数。
2. 弹簧类型选择：根据所需负荷和工作条件，选择合适的弹簧类型。
压缩弹簧适用于需要承受压缩力的场景，拉伸弹簧适用于需要承受拉伸力的场景，而扭转弹簧适用于需要承受转动力矩的场景。
3. 弹簧材料选择：根据工作环境和要求，选择合适的弹簧材料。
考虑材料的强度、刚度、耐疲劳性和耐腐蚀性等因素，选用能够满足工作要求的合适材料。
4. 尺寸设计：根据负荷和材料性质，设计弹簧的尺寸。
弹簧的直径、线径、圈数和自由长度等参数需要根据负荷和变形量来确定，以确保弹簧能够提供所需的力量和变形。
三、弹簧设计与选用的注意事项在机械设计中，弹簧设计与选用需要注意以下几个方面：1. 可靠性与寿命：弹簧的设计和选用需要确保其在合适的载荷下能够保持稳定工作，并具有足够的使用寿命。
弹簧的压缩和伸长研究
弹簧的压缩和伸长研究弹簧是一种具有弹性的物体，广泛应用于各个领域中。
无论是机械、建筑还是电子电气等行业，都需要用到弹簧来实现特定的功能。
本文将对弹簧的压缩和伸长进行研究，探讨其原理和应用。
一、弹簧的压缩原理弹簧的压缩是指在外力的作用下，弹簧发生形变，长度缩短的过程。
这一过程遵循胡克定律，即弹簧的变形量与作用力成正比。
具体来说，当作用力增加时，弹簧的变形量也相应增加，两者之间存在线性关系。
弹簧的压缩可以通过以下公式来描述：F = -k * Δx其中，F代表作用力，k代表弹簧的弹性系数，Δx代表弹簧的变形量。
负号表示作用力与变形量方向相反。
二、弹簧的伸长原理弹簧的伸长是指在外力的作用下，弹簧发生形变，长度增加的过程。
同样地，弹簧的伸长也符合胡克定律。
当施加的外力增加时，弹簧的伸长量也随之增加。
弹簧的伸长可以用以下公式表示：F = k * Δx其中，F代表作用力，k代表弹簧的弹性系数，Δx代表弹簧的变形量。
在这个公式中，作用力与变形量的方向相同。
三、弹簧的应用领域弹簧作为一种重要的机械元件，应用广泛且多样化。
以下是几个常见的应用领域：1. 汽车工业：弹簧被广泛应用于汽车悬挂系统中，能够减震、缓冲道路不平，增加行车的舒适性和稳定性。
2. 家具制造：弹簧被用于床垫和沙发等家具中，能够提供舒适的弹性支撑，增加人体的舒适感。
3. 工业制造：弹簧被应用于各种机械设备中，如弹簧秤、弹簧阀门等，能够起到控制、调节或保护的作用。
4. 电子电气：弹簧被用于各种电子连接器和插座中，能够提供稳定的电气连接和良好的接触压力。
四、弹簧的材质和制造工艺弹簧的常用材质包括弹簧钢、不锈钢、合金钢等。
不同的应用场景和要求决定了选择不同材质的弹簧。
弹簧的制造工艺包括冷拉伸、热镀锌、热处理等。
这些工艺能够提高弹簧的强度、韧性和耐腐蚀性，提高其使用寿命。
五、弹簧的性能测试方法为了保证弹簧的质量和性能，在制造过程中需要进行性能测试。
以下是常见的弹簧测试方法：1. 弹簧刚度测试：通过施加不同的力来测量弹簧伸长或压缩的变形量，从而计算弹簧的刚度。
弹簧设计指导
±2.0% 最小±0.5mm
±3.0% 最小±0.7mm
±4.0% 最小±0.8mm
3级
±3.0% 最小±0.7mm
±4.0% 最小±0.8mm
±6.0% 最小±1.0mm
4
公差标准
4.2 弹簧直径
线圈直径是内径或外径的选那一方规定,其数值是按照如下表：
D/d 4以上 8以下 8以上 15以下 15以上 22以下
度为扭簧初始角度
α △ 表示扭转变化角度
β 表示弹簧的夹角度
n 表示弹簧整圈数
d 表示材料线径
D1(n a )
•公式：
D
(n
a
360 △a
)
d
0.2
360
3
设计指导
3.5 扭力弹簧设计
(臂长度的场合) 弹性系数
kTd
=
Ed4 3667D×N+389(a1+a2)
荷重
P=
kTd×δ R
3
设计指导
4.4 指定长度的荷重
指定弹簧特性是要把指定高度时的荷重指定,但是需要弹簧定数时,也可以指定这个公差：
有效圈数 3以上 10以下 10以上
1级
±5% ±4%
2级
±10% ±8%
3级
±15% ±12%
指定长度时的荷重是,规定于其试验时的垂度是试验时的垂度20～80%之间,但是指定长度时的垂度是 做为4mm。
2 材料
项目 名称
JIS代码
概略组成
主要用途及特点
单价级别 JIS标准
回火温度
热后颜色
经过冷加工可得高强度，铁路
SUS302 WPB
车辆、输送机螺丝、螺帽、弹簧等
压缩弹簧设计范文
压缩弹簧设计范文压缩弹簧是一种常见的机械零部件，其作用是存储和释放机械能，广泛应用于汽车、电器、医疗设备等领域。
本文将介绍压缩弹簧的设计原理和一些常见的设计方法。
1.压缩弹簧的设计原理压缩弹簧通过材料的弹性变形储能，在外力的作用下发生相对运动，并将存储的能量转化为动能。
压缩弹簧的设计需要考虑以下几个关键参数：(1)预紧力：预紧力是指在无外力作用下，压缩弹簧上的力。
预紧力的大小直接影响到压缩弹簧的应变量和工作承载能力。
(2)动作长度：动作长度是指两端加在压缩弹簧上的外力下，弹簧的相对运动距离。
动作长度的控制需要根据实际应用场景的要求来确定。
(3)弹簧常数：弹簧常数是用来描述弹簧刚度的物理量，表示在单位长度内的力改变量。
弹簧常数的大小与弹簧的工作特性有关，需要根据实际需要来选择。
2.常见的压缩弹簧设计方法在压缩弹簧的设计中，常用的方法有以下几种：(1) Hooke定律：Hooke定律是最经典的描述弹性体力学性质的公式，也适用于压缩弹簧的设计。
根据Hooke定律，弹簧所受的力与其伸长量成正比，可以表示为F = kx，其中F为施加在弹簧上的力，k为弹簧常数，x为弹簧的伸长量。
(2)极限设计法：极限设计法是根据弹簧工作时所受的最大负荷和工作环境的要求来确定弹簧的尺寸和材料。
在设计过程中，需要计算弹簧的最大应变量和最大应力，并将其与材料的极限弹性、抗拉和抗疲劳强度进行比较，以确保弹簧在工作寿命内不会发生变形或断裂。
(3)动态设计法：动态设计法是通过考虑弹簧在运动中的惯性和相对运动速度来确定设计参数。
在设计过程中，需要根据弹簧的质量、刚度和运动速度等因素，计算出动态载荷，并对弹簧的工作特性进行优化。
3.压缩弹簧的制造工艺压缩弹簧的制造工艺主要包括材料选择、弹簧线材的加工和成形。
(1)材料选择：常见的弹簧材料有钢丝和合金钢丝等。
在材料选择时，需要考虑材料的强度、韧性、耐疲劳性和防腐蚀性等因素。
(2)弹簧线材的加工：弹簧线材的加工包括拉拔、退火和冷加工等工艺。
压缩弹簧
大家好，今天给大家介绍另一种弹簧的制作方法。
以前纠结于压缩弹簧怎么做，现在可以很清楚地告诉大家了，下面给大家介绍：
做弹簧最普通做法是，先做螺旋线，然后再画一个截面草图，这样扫描就可以了（这种方法也是可以压缩的，但是我一直找不到方法，还请大家指教）。
本文所讲的是用一根直线和一个圆，这是在两个草图中建的。
图中的尺寸自己定建议按照下图所示练习。
草图建好之后，退出草图，选择扫面，选圆为轮廓，直线为路径，选项中选择沿路径扭转，定义方式为圈数选择10圈。
如下图
这样弹簧就建好了，下面做弹簧两端的平面。
选择弹簧下端的平面为草绘平面，正视。
注意：这个矩形的右侧两个端点要分别选择弹簧上下两个端面的中点。
这样可以保证在以后的压缩中不出错误，反侧切除如图示，因为这是在中间平面上做的所以要选择对称，设置合适距离，完成。
（点选反侧切除，两侧对称）
弹簧的自由形状完成如下图。
这使更改左侧设计树中的直线距离即可把弹簧压缩了。
如下图，直线并不能无线小，合适即可（你可以试试25改成20就会出错，想想就明白，弹簧也是有压缩极限的）。
如下图压缩弹簧就做好了。
弹簧自由状态和压缩状态对比图：。
压缩弹簧–类型及设计计算
压缩弹簧–类型及设计计算•压缩弹簧在压缩时会存储机械能，而在移除负载时会释放机械能。
•虽然压缩弹簧通常由弹簧钢制成，但它们也可能包含碳，镁，镍，铬，锡，铜，钨和铝。
•不同的材料会为压缩弹簧产生不同程度的弹性和能量存储能力。
•罗伯特·胡克（Robert Hooke）早在1676年就引入了一个公式来计算弹簧所施加的力，该力与弹簧的伸长成比例。
压缩弹簧是专门设计用于承受轴向压缩负载的机械设备。
它们通常还可以扩展以及旋转到一个点。
通常，压缩弹簧在施加压缩负载时可以存储机械能。
一旦消除了载荷，它们就会恢复其原始形状和大小，并经历弹性变形。
这种独特的存储势能的能力以及相对简单和便宜的特点使得压缩弹簧在非常广泛的应用中具有无价的价值。
从机械键盘按钮，床垫和圆珠笔到枪支和汽车悬架减震器。
自15世纪第一批压缩弹簧用于发条机构以来，我们一直在使用压缩弹簧。
压缩弹簧的类型压缩弹簧可以具有许多不同的几何形状。
最普遍的是螺旋弹簧或螺旋弹簧。
这种形状优于其他形状，因为它可以进行无缝的高压缩，并且还可以扩展到一个点。
由于使用较少的材料来满足压缩载荷吸收的需要，因此重量也更轻。
最后，螺旋弹簧的形状使这种类型的弹簧具有相对较大的弹簧常数（稍后会对此进行更多介绍）。
此类别进一步分为子类别，包括：自由长度（L）是弹簧在不受任何压缩时的总长度，而有效长度（na）和总螺旋（n）分别是存储和释放机械能的线圈数和总线圈（至少两个专用于弹簧的末端/底部）。
另一个重要的形态特性是风向，可以是左风或右风。
弹簧所施加的力与其伸长成正比，这一定律是由罗伯特·胡克（Robert Hooke）于1676年制定并引入的，距最初的弹簧开始使用仅几年。
Hooke向世界介绍了公式：“ F = -kx”，其中F是弹簧力，x是伸出距离，k是每个弹簧都不同的弹簧常数–由制造商通过实验确定，或者由用户使用公式：“ k = Gd 4 /[8 3Dna]”。
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普通压缩弹簧设计原理和方法及实例教程
首先说下弹簧设计的2个最基本的公式：
1.弹簧常数K：单位kg/mm
2.?簧作用力P：单位g
说明：G(弹性系数)：对不同材料，可以查资料（不锈钢304为7000 kg/mm2）
d(线径)
OD(外径)
Dcen(中心径)：OD-d
Nc(有效圈数)：总圈数-2
L(作用长度)：预压长度+作用行程
当然做好一个要求高的压缩弹簧，要考虑的远不止这些，要考虑弹簧处理后应力的变化、摩擦力影响等等因素。
下面我们看看原题的要求，附图片：
1.压缩弹簧被用在一个装配件里，里面的为塑料件。
塑料件和弹簧相配合的直径为8.4mm。
2.装配好后，在不受外力的情况下，弹簧的长度为10mm。
3.在受外力270-280g的情况下，弹簧的长度为为5mm，也就是说弹簧作用行程也为5mm。
分析上面的2个基本公式：
1.G((弹性系数)是通过选材料可以确定的。
（我用的不锈钢304）
2.d(线径)怎么选取呢？我们假想下，如果选d=1的话，那么弹簧的圈数就不能超过6圈（保守的圈数），因为在280g力压紧后，空间高只有5 mm（6圈*1=6 mm），会产生矛盾干涉。
所以根据以往画弹簧经验，这里我就取d=0.6，（直径太细影响受力，就不取d=0.3了），那么同时确定弹簧的总圈数=7圈，Na有效圈数为5圈，符合弹簧受力的要求（个人认为圈数太少也会影响受力），弹簧压紧后的高度=7圈*0.6=4.2 mm，小于5 mm，符合设计意图。
3.OD(外径) 怎么选取呢？根据图纸，塑料件和弹簧相配的直径为8.4mm，所以取弹簧的内径为9 mm （不松也不紧）那么OD =9+0.6*2=10.2mm
4.Dcen(中心径)= OD-d=10.2-0.6=9.6 mm
5.Na (有效圈?)：上面确定线径的时候已经确定了Na=7-2=5圈（两头有2圈是并齐的，就不多说了）综合上面所叙述，弹簧常数K就可以算出来了
K=7000*0.6^4/8*9.6^3*5=0.0256Kg/mm=25.6g/mm (代入公式1就OK了)
那么弹簧常数K出来了，代入公式2就可以算得L=P/K=10.93≈11 mm
因为L=预压长度+作用行程所以预压长度=L-作用行程=11-5=6mm
得出结论：弹簧的自由长度=预压长度+预压载荷时的长度=6+10=16mm
接下来就是出图纸了，就不多说了呢!!
--------------------------------------教程完---------------------------------------------。