压缩弹簧设计计算
圆柱螺旋压缩弹簧计算公式
圆柱螺旋压缩弹簧计算公式在设计和制造圆柱螺旋压缩弹簧时，我们需要了解一些基本的计算公式。
以下是一些常用的圆柱螺旋压缩弹簧计算公式。
1.弹簧的刚度：k=(Gd^4)/(8D^3n)其中，k为弹簧的刚度；G为弹簧材料的切变模量；d为弹簧线径；D为弹簧的平均直径；n为弹簧的有效圈数。
2.弹簧的刚度系数：弹簧的刚度系数是指单位长度的弹簧所具有的恢复力除以压缩或拉伸长度的比值。
弹簧的刚度系数可以通过以下公式计算：C=k/L其中，C为弹簧的刚度系数；k为弹簧的刚度；L为弹簧的压缩或拉伸长度。
3.弹簧的自由长度：弹簧的自由长度是指在没有外力作用下，弹簧的两端之间的距离。
弹簧的自由长度可以通过以下公式计算：L0=N*d其中，L0为弹簧的自由长度；N为弹簧的有效圈数；d为弹簧线径。
4.弹簧的负荷：弹簧的负荷是指施加在弹簧上的外力。
弹簧的负荷可以通过以下公式计算：F=k*δ其中，F为弹簧的负荷；k为弹簧的刚度；δ为弹簧的变形量。
5.弹簧的变形量：弹簧的变形量是指弹簧在受外力作用下的压缩或拉伸长度。
弹簧的变形量可以通过以下公式计算：δ=F/k其中，δ为弹簧的变形量；F为弹簧的负荷；k为弹簧的刚度。
6.弹簧的应变能：弹簧的应变能是指弹簧在外力作用下储存的弹性能量。
E=(1/2)*k*δ^2其中，E为弹簧的应变能；k为弹簧的刚度；δ为弹簧的变形量。
这些公式可以用于设计和计算圆柱螺旋压缩弹簧的各种参数。
通过合理选择弹簧材料、线径、有效圈数等参数，可以满足不同机械装置的弹簧弹性需求。
需要注意的是，以上公式是基于理想情况下的计算，实际应用时还需要考虑一些实际因素的影响，如材料的疲劳性、临界应力等。
在实际应用中，计算公式只是指导性的参考，需要结合具体的工程要求和实际情况进行综合考虑和调整。
为了确保弹簧的安全可靠性和性能，通常还需要进行弹簧的强度计算、疲劳寿命评估等工作。
总而言之，圆柱螺旋压缩弹簧的计算涉及多个参数和公式，需要按照具体的工程需求和实际情况进行综合考虑和调整。
圆柱螺旋压缩弹簧设计计算
圆柱螺旋压缩弹簧设计计算圆柱螺旋压缩弹簧是一种常见的机械弹性元件，在许多工业和日常应用中都有广泛的使用。
其设计计算是为了确定弹簧的几何尺寸、材料要求和弹簧性能，以满足特定的应用需求。
本文将介绍圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算方法，并给出一个具体的案例分析。
首先，我们需要确定设计弹簧的应力和变形要求。
弹簧的应力主要来自于加载时的外力和变形引起的内力。
应力的大小与外力大小和作用点位置有关，变形的大小与弹簧的几何尺寸和材料的物理性质有关。
一般来说，弹簧应力不能超过材料的屈服强度，变形应该在可接受的范围内。
其次，我们需要确定弹簧的刚度。
弹簧刚度是指单位长度或单位负荷下的变形量。
刚度的大小与弹簧的几何尺寸和材料的物理性质有关。
对于圆柱螺旋压缩弹簧，刚度可以通过胡克定律进行计算，即弹簧刚度K等于弹簧的受力F除以其相应的变形量x。
K=F/x。
接着，我们需要确定弹簧的自由长度和总长度。
自由长度是指弹簧不受外力作用时的长度，总长度是指弹簧在受力状态下的长度。
自由长度通常可以通过实际测量或材料供应商提供的数据来确定，总长度则可以通过自由长度和弹簧的相对压缩量来计算。
相对压缩量等于总长度减去自由长度再除以自由长度。
然后，我们需要确定弹簧的材料要求。
弹簧所使用的材料应具有较高的弹性模量、抗疲劳和抗腐蚀性能。
常见的弹簧材料有高碳钢、合金钢和不锈钢等。
选择合适的材料取决于应用环境和使用要求。
最后，我们需要进行弹簧的设计计算。
计算弹簧的设计参数，例如线径、外径、圈数等。
这些参数的计算涉及到弹簧的应力、刚度和材料性质等因素，通常可以通过经验公式或专业软件进行计算。
同时，我们还可以进行一些仿真和试验验证，以确保设计的准确性。
下面以一个具体的案例分析来说明圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算。
案例：设计一个圆柱螺旋压缩弹簧，用于汽车悬挂系统中，要求弹簧的刚度为500 N/mm，应力不超过材料的屈服强度。
根据弹簧刚度的计算公式 K = F / x，我们可以计算F = K * x，其中K为刚度，x为变形量。
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。
圆柱螺旋压缩弹簧计算
展开长度L
mm
最小载荷时高度H1
mm
最大载荷时高度Hn
mm
极限载荷时高度Hj
mm
实际工作行程h
mm
h=H1-Hn=143.48-111.45=32.03≈32±1
技术要求：
1.工作圈数=10.5
2.总圈数n1=12.5
3.旋向为右旋
4.展开长度L=1735.67mm
5.硬度HRC45~50
弹簧刚度P/
N/mm
工作极限载荷下的变形量Fj
mm
Fj=nfj=10.5×6.16=64.68
节距t
mm
自由高度H0
mm
H0=nt+1.5d=10.5×14.16+1.5×8=160.68
取标准值H0=160
弹簧外径D2
mm
D2=D+d=44+8=52
弹簧内经D1
mm
D1=D-d=44-8=36
螺旋角a
圆柱螺旋压缩弹簧计算
项目
单位
公式及数据
原
始
条
件
最小工作载荷P1
N
P1=750
最大工作载荷Pn
N
Pn=2200
工作行程h
mm
h=32
端部结构
端部并紧、磨平，支承圈数为1圈
弹簧中径D
mm
44
弹簧直径d
mm
8
弹簧材料
60Si2Mn
旋绕比C
曲度系数K
mpa
材料极限切应力、材料切变模量
Тi= 471
G=78500
参
数
计
算
初算弹簧刚度P/
N/mm
压缩弹簧弹簧参数
压缩弹簧弹簧参数
压缩弹簧参数
⑴弹簧钢丝直径d:线用于制造弹簧的直径。
⑵弹簧外径D2:春天的最大外径。
(3)弹簧内径D1:弹簧最小外径。
中弹簧中间直径D:春天的平均直径。
其计算公式为:D = (D2 + D1)÷2 = D1 + D = D2- D
⑸t:除了支撑环,中间直径的轴向距离的对应点的相邻两把春天变成了球场上,这是由t。
⑹有效匝数n:弹簧的圈数可以保持同样的球场。
⑺数量的支持环n2:为了使春天收到制服力工作期间,确保垂直轴表面。
当制造时，弹簧的两端通常是紧的。
紧转的次数只支持和被称为支持环。
一般有1.5T、2T、2.5T，常用2T。
⑻总匝数n1:和有效的支持。
n1 = n + n2。
⑼自由高度H0:弹簧的高度没有外力。
H0 = nt + (n2-0.5) d = nt + 1.5d (n2 = 2时)
弹黄展开长度:当线圈弹簧线的长度要求。
L≈n1(ЛD2) 2 + n2(压缩弹簧)L =ЛD2 n +钩延伸长度(张力弹簧)
⑾螺旋方向:左、右旋转,旋转是常用的。
图中没有显示右转。
旋弹簧卷绕比:中间直径D的比值的焊丝直径D。
圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算
圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算以下是一份关于圆柱螺旋压缩弹簧设计计算的大致内容：1.弹簧几何参数的确定：-外径（D）：根据弹簧所需的工作空间和装配尺寸确定。
-内径（d）：通常选择减径比为0.15~0.25，具体值视实际情况而定。
-有效圈数（n）：根据工作压缩量和弹簧的高度限制确定。
-线径（d）：根据所需工作荷载、弹簧材料和工作条件的选择，根据公式d=16√F/nG确定。
2.弹簧材料的选择：-弹簧材料需要具备一定的弹性和抗疲劳性能。
-常用材料有高碳钢、合金钢、不锈钢等，根据工作条件及要求进行选择。
-注重耐腐蚀性、耐高温性以及材料的可加工性等特性。
3.力学计算：- 计算弹簧的刚度系数（K）：K=F/delta，在设计时需要考虑弹性系数的合适取值。
也可通过试验进行测定。
- 计算弹簧的自由长度（Lo）：L0=(l-delta)/n-根据实际工作条件确定压缩量和最大工作压力等参数。
4.应变和应力的计算：-根据弹簧的受力情况，计算每个弹簧环的应变和应力，并进行验证。
- 弹簧环的应变应力计算公式：sigma = F/A, epsilon = (delta - delta_0)/h。
-其中，A为截面面积，h为每圈弹簧环的高度。
5.强度验证：-根据所选材料的特性和弹簧的工作条件，进行强度验证。
-检查弹簧是否满足弹性限制、屈曲限制和疲劳限制等要求。
-通过有限元分析和试验等方法进行验证。
6.弹簧的热处理和表面处理：-根据弹簧材料的要求和工作环境进行热处理，如淬火、回火等。
-对于特殊要求的弹簧，可能需要进行表面处理，如电镀、喷涂等。
7.弹簧的装配和检验：-弹簧装配时需注意其方向，以及与周围零件的配合要求。
-弹簧经过设计和制造后，需要进行功能和质量的检验，确保其能够稳定工作。
这仅仅是一个简单的大致设计计算步骤，实际的设计过程中还需要考虑到更多详细的参数和因素，如温度、摩擦系数、阻尼等等。
同时，还需要结合实际项目需求、制造工艺、经验和实验等方法进行综合评估和调整。
压缩弹簧压力计算公式
压缩弹簧压力计算公式F=k*x其中，F表示弹力，k表示弹簧的弹性系数，x表示弹簧的形变量。
弹簧的弹性系数k是表示弹簧刚度的一个常数，其单位是N/m。
弹性系数的大小与弹簧的刚度成正比。
刚度越大，弹性系数就越大，弹簧变形越小；反之亦然。
形变量x是指弹簧的变形量。
当外力作用于弹簧时，弹簧会因而发生形变，形变量表示弹簧的压缩或伸展的程度。
形变量的单位通常是米。
1.弹簧受力平衡原理当外力作用于弹簧时，弹簧内部各点受到的应力和变形都保持平衡。
根据受力平衡原理，可以得到其中一截面上的外力与内力之间的关系式。
2.应力-应变关系根据胡克定律，应力与应变之间的关系式可以写为：σ=E*ε其中，σ表示应力，E表示弹簧的杨氏模量，ε表示应变。
应力是单位面积上的力，单位是帕斯卡（Pa），表示为N/m²。
杨氏模量是描述固体材料弹性性能的物理量，单位是帕斯卡（Pa）。
应变是单位长度上的变形量，是一个无量纲量。
3.弹簧变形与应变的关系由于弹簧在压缩过程中无法保持完全均匀形变，故无法应用长度不变原理。
我们可以假设弹簧的变形是线弹性的，且弹簧截面积保持不变。
这样，弹簧的应变与形变量之间可以表示为：ε=ΔL/L其中，ΔL表示弹簧的变形量，L表示弹簧的原始长度。
4.弹性系数k的计算根据弹性系数的定义，该值可以表示为应力与应变的比例系数。
由应力-应变关系式，我们可以得到：σ=E*εk*x/A=E*ΔL/Lk=E*A/L其中，A表示弹簧的截面积。
5.弹簧的压力计算将弹性系数k的计算结果代入弹簧的压力计算公式，可以得到：F=k*xF=E*A*ΔL/L以上就是压缩弹簧压力计算公式的推导过程。
根据此公式，我们可以通过测量弹簧的形变量和已知的材料参数，计算出弹簧所产生的压力。
这个公式在设计和选择弹簧系统时非常有用，可以帮助工程师确定所需的弹簧参数，以满足特定的压力需求。
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。
压缩弹簧设计计算公式
弹簧设计计算步骤
线径d=φ 1.8mm内径Di=14mm
有效卷数Na=40总卷数Nt=42
左 座卷数Nzl=1左座研削补正系数Gnl=0（有研削=-0.75、右 座卷数Nzr=1右座研削补正系数Gnr=0（有研削=-0.75、横弹性系数G=68500（SW-C、SWP-A、SWP-B =78500N/mm2
SUS304-WPB =68500N/mm2
SUS631J1-WPC =73500N/mm2 )
弹性系数k=0.56972N/mm k＝G*d4/（8*Na*（Di+d）3）
提供的力N=40N发生形变的长度L=70.2
形变时长度L1=190mm自由时的长度L0=260
密着高度Hs=75.6mm
密着时荷重Ps=105.176N
弹簧系数C=8.77778C=(Di+d)/d
注：弹簧系数C数值，必须符合下面要求。
压力修正系数k= 1.16649k=（4C-1)/(4C-4)+0.615/C
压缩容许压力∫emax=850注：∫emax具体数值，根据材料，从下面表格读取。
最大允许荷重Pmax=105.62Pmax=∫emax*∏*d 3/(8*(Di+d)*k)
荷重比
Rp=
37.87%
注：Rp的数值必须在20%-80%之间，才能说明弹簧设
（有研削=-0.75、无研削=0）
（有研削=-0.75、无研削=0）材料，从下面表格读取。
才能说明弹簧设计合理。
弹簧计算公式
弹簧计算公式弹簧计算公式是用来计算弹簧的弹力的数学公式。
弹簧是一种用来存储和释放能量的弹性元件，广泛应用于各种机械装置和工具中。
根据弹簧的形状和用途，可以分为压簧、拉簧和扭簧。
下面将分别介绍这三种弹簧的弹力计算公式。
1.压簧弹力计算公式压簧是一种用于承受压缩力的弹簧，通常由钢丝绕成螺旋形。
压簧的弹力与其形状、材料的物理性质以及受到的压缩力有关。
压簧的弹力计算公式如下：F=k*x其中，F表示弹簧的弹力，k是一个常数，称为簧系数，x是压簧的变形量。
压簧的弹力与其变形量呈线性关系，即弹簧的弹力与其压缩或拉伸的距离成正比。
簧系数k的大小取决于弹簧的材料和几何形状。
2.拉簧弹力计算公式拉簧是一种用于承受拉力的弹簧，通常由钢丝绕成螺旋形。
拉簧的弹力与其形状、材料的物理性质以及受到的拉力有关。
拉簧的弹力计算公式如下：F=k*x其中，F表示弹簧的弹力，k是一个常数，称为拉簧的刚度系数或簧系数，x是拉簧的变形量。
拉簧的弹力与其变形量呈线性关系，即弹簧的弹力与其拉伸或压缩的长度成正比。
簧系数k的大小取决于弹簧的材料和几何形状。
3.扭簧弹力计算公式扭簧是一种用于承受扭转力的弹簧，通常由钢丝绕成螺旋形。
扭簧的弹力与其形状、材料的物理性质以及受到的扭转力矩有关。
扭簧的弹力计算公式如下：T=k*φ其中，T表示弹簧的扭力，k是弹簧的刚度系数或簧系数，φ是弹簧的扭转角度。
扭簧的弹力与其扭转角度成正比。
簧系数k的大小取决于弹簧的材料和几何形状。
需要注意的是，以上的公式都是基于线性弹性假设的情况下推导出来的。
实际上，弹簧的变形行为通常是非线性的，因此在计算弹力时需要考虑非线性效应，例如在变形量较大或载荷较高的情况下。
除了弹力的计算公式，还可以根据实际需要计算弹簧的弹性系数、刚度系数、临界长度等参数。
这些参数对于设计和选择弹簧具有重要意义，可以保证弹簧在工作过程中具有足够的弹性和耐力。
压缩弹簧自由高度计算公式
压缩弹簧自由高度计算公式压缩弹簧自由高度的计算可是个有点复杂但又挺有趣的事儿。
咱们先来说说啥是压缩弹簧自由高度哈。
比如说，你有一个弹簧，在没有受到任何压力或者拉力的时候，它自己原本的那个高度，就是自由高度。
那怎么算出这个自由高度呢？这就得靠一个公式啦。
一般来说，压缩弹簧自由高度的计算公式是：H0 = (n + 1.5)d + D - δ 。
这里面的 n 是有效圈数，d 是弹簧线径，D 是弹簧中径，δ 是弹簧的节距。
给您举个例子吧，就说前段时间我去一家工厂参观，正好碰到工人们在制作一批压缩弹簧。
我就凑过去看，发现他们正拿着尺子和计算器，嘴里还念叨着这些个参数。
我好奇呀，就问其中一个师傅，这是在干啥呢？师傅说：“我们在算这弹簧的自由高度呢，算错了可就麻烦啦！”我看着他们认真测量的样子，心里想，这一个小小的弹簧，背后还有这么多的计算和讲究。
师傅一边算一边给我解释：“你看啊，这线径得量准喽，中径也不能马虎，还有这节距，差一点都不行。
”我凑过去看他的计算过程，发现他把每个数值都小心翼翼地代入公式，生怕出错。
后来，师傅算完了，对着旁边的徒弟说：“记住喽，这计算可不能马虎，要不然做出来的弹簧不符合要求，那可就白费劲啦！”咱们再回到这个公式啊。
其中的有效圈数 n ，就是弹簧能够真正起到弹性作用的圈数。
这弹簧线径 d 呢，就是弹簧钢丝的粗细啦。
弹簧中径 D ，就是弹簧内径加上线径的那个平均值。
而节距δ ，就是相邻两圈弹簧之间的距离。
您想想，如果线径粗了，那弹簧是不是就更结实，自由高度可能就会受影响；要是中径大了，弹簧整体也会不一样；节距要是有变化，那更是会改变弹簧的性能和自由高度。
在实际应用中，比如汽车的减震系统里，压缩弹簧的自由高度就得计算得特别精确。
要是算错了，那车子开起来可就不平稳，坐着不舒服啦。
还有一些精密仪器里的弹簧，更是要求高度准确，一点差错都不能有。
所以说啊，别看这只是一个小小的压缩弹簧自由高度计算公式，它在很多地方都起着至关重要的作用呢！不管是大型机械，还是小巧的电子产品，都离不开它。
压缩弹簧设计计算公式
压缩弹簧设计计算公式
常见的弹簧刚度计算公式有以下几种：
1. Hooke定律：
弹簧刚度（K）=受力（F）/变形量（ΔL）
弹簧刚度也可以表示成：K=Gd^4/8ND^3，其中G为弹簧材料的剪切模量，d为弹簧线径，D为弹簧的均衡直径，N为弹簧的圈数。
2.圈数公式：
弹簧刚度（K）=Gd^4/8ND^3
弹簧圈数（N）=(Gd^4/8KD^3)+1
弹簧线径（d）=(8NKD^3)/(G)
3.线径公式：
弹簧刚度（K）=Gd^4/8ND^3
弹簧线径（d）=((8NKF)/(πG))^0.25
弹簧圈数（N）=(Gd^4/8KD^3)+1
以上的公式是根据Hooke定律和圈数公式、线径公式推导得出的。
其中，G为弹簧材料的剪切模量，d为弹簧线径，D为弹簧的均衡直径，N为弹簧的圈数，K为弹簧刚度，F为受力，ΔL为变形量。
在实际应用中，根据不同的设计需求和实际情况，可以选择合适的公式进行计算。
同时，由于弹簧经常在循环载荷下工作，还需考虑弹簧的疲劳寿命等因素，以保证弹簧的使用安全和可靠性。
因此，在进行压缩弹簧
设计时，应结合实际情况和经验进行综合考虑，并且需要进行相关的试验和验证。
此外，弹簧设计还需要考虑其他因素，如预缩量、自由长度、受力方式等。
因此，以上给出的公式只是设计中的一部分，还需要根据具体情况进行综合考虑和修改。
总结起来，压缩弹簧设计计算公式主要包括Hooke定律、圈数公式和线径公式，这些公式基于弹簧刚度的定义，用于计算弹簧的物理性能。
在实际应用中，需要根据具体情况选择和修改适合的公式，并结合其他因素进行综合设计。
压缩弹簧设计计算
25 7.94813
1056.3 132.9
37.7448 15.0979
7.64 1.64
200 22.6469
159 67.1005 162.255 184.902 3.47914 125.896
27 3399.18
计算项目 三.稳定性验算 1.稳定性临界负荷
不稳定性系数 2.稳定性条件 四.疲劳强度验算
压缩弹簧设计计算
计算项目 一.已知条件
最大工作负荷 最小工作负荷 工作行程 变载荷作用次数 弹簧材料 端部型式 端部固定状态 稳定性措施 二.几何计算 1.弹簧丝直径 1.弹簧许用应力 2.弹簧中径 3.曲度系数 4.旋绕比 5.要求的弹簧刚度 6.弹簧单圈刚度 7.有效圈数 8.弹簧刚度 9.工作极限负荷 10.工作极限负荷下变形 11.最大工作负荷下变形 12.最小工作负荷下变形 13.节距 14.间距 15.自由高度 16.工作行程 17.压并高度 10.工作极限负荷下高度 11.最大工作负荷下高度 12.最小工作负荷下高度 13.螺旋角 14.弹簧单圈展开长度 15.总圈数 16.展开长度
τmax=8KDPn/(πd3) τmin=8KDP1/(πd3) 表：11-1-7
s≥[s]
结果
1271.7 0.8
满足
2.62386
402.6 173.246 69.2984
1.7 满足
符号 单位
公式及数据来源
结果
Pn N P1 N Hn mm
次
300 120
25 1000000 碳素弹簧钢丝B级 端部并紧，磨平，支撑圈为1圈 两端固定
无
d mm 按GB1358-78试取
[τp] MPa 表：11-1-2
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）计算公式参数名称及代号计算公式备注压缩弹簧拉伸弹簧中径D2D2=Cd 按普通圆柱螺旋弹簧尺寸系列表取标准值内径D1D1=D2-d外径D D=D2+d旋绕比C C=D2/d 压缩弹簧长细比b b=H0/D2b在1～5.3的范围内选取自由高度或长度H0H0≈pn+(1.5～2)d（两端并紧，磨平）H0≈pn+(3～3.5)d（两端并紧，不磨H0=nd+钩环轴向长度平）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。
压缩和拉伸弹簧计算
10 自由高度或长度
H0
mm
输入 输入 输入
11 工作高度或长度 Hn mm 工作极限载荷 12 下的高度或长度 Hlimmm 压缩弹簧压并高度 Hb mm 13 14 弹簧展开长度 L mm 15 螺旋角 16 单件重量 17 18 19 20 21 22 23 许用切应力 弹簧的工作载荷 工作作用下变形量 弹簧刚度 旋绕比 曲度系数 切变模量 γ Q τ p F f k C K G ρ
序号名称 1 2 3 4 5 材料直径 弹簧中径 弹簧内径 弹簧外径 有效圈数
6
节距
7 8
总圈数 间距
9
压缩弹簧高径比
代号 单位 计算公式和确定方法 结果 用式30.2-3计算 d mm 或查表30.2-8 18 根据结构要求估计,再 D2 mm 按表30.2-2取标准值 105 D1 mm D1=D2-d 87 D mm D=D2+d 123 n 按式30.2-4或30.2-5算 (1).压缩:P=(0.28-0.5)D2 或查表30.2-8 p mm (2).拉伸：P=d 33 (1).压缩:n1=n+(2-2.5)冷卷 n1=n+(1.5-2)YⅡ型热卷 (2).拉伸:n1=n n1 n1的尾数为非整时用1/2圈 6.5 δ =P-d δ mm 15 b=H0/D2或按下式验算 两端固定时b<5.3 一端固定另一端回转时b<3.7 两端回转时b<2.6当高径比大于上述数值时,按下式算: Fe=CBkH0>Fn具体意义见手册四册30-25 b 输入 1.压缩:两端磨平:n1=n+1.5,H0=pn+d n1=n+2,H0=pn+1.5d n1=n+2.5,H0=pn+2d 两端不磨平:n1=n+2,H0=pn+3d n1=n+2.5,H0=pn+3.5d 2.拉伸:LⅠ型:H0=(nჷ1)d+2D1 LⅢ型:H0=(n+1.5)d+2D1 1.压缩:Hn=H0-fn (fn为工作变形量) 2.拉伸:Hn=H0+fn (fn为工作变形量) 1.压缩:Hlim=H0-flim (flim为极限下的变形量) 2.拉伸:Hlim=H0+flim (flim为极限下的变形量) 两端磨平:Hb=(n1-0.5)d 两端不磨平:Hb=(n1+)d 压缩:π D2n1/COSγ 拉伸:L=π D2n+钩部展开长度 γ =arctan(p/(π D2))对压缩弹簧推荐用5-9度 Q=π d2Lρ /4(ρ 为密度） 输入 输入 0.10038 #VALUE! 输入 5000 输入 #VALUE! 5.83333 1.2606 输入 输入
减震弹簧压缩弹簧设计计算
减震弹簧压缩弹簧设计计算减震弹簧和压缩弹簧是机械工程中常见的机械元件，其设计计算非常重要。
本文将介绍减震弹簧和压缩弹簧的设计计算方法，并且详细讨论各种相关参数的影响。
首先是减震弹簧的设计计算。
减震弹簧主要用于减少或消除机械系统在振动、冲击或震动时所产生的能量。
减震弹簧通常由金属材料制成，如钢、铜等。
减震弹簧的设计计算涉及到以下几个重要参数：1.载荷：减震弹簧所承受的力量，通常表示为F。
载荷的大小将直接影响到减震弹簧的设计参数。
2.弹簧常数：弹簧常数也称为刚度，表示为k。
它反映了弹簧的硬度，即单位载荷下弹簧产生的变形。
3.变形：减震弹簧在承受载荷后会发生变形。
变形可以表达为弹簧长度的改变，通常表示为ΔL。
4.自由长度：自由长度也称为未加载长度，表示为L0。
它是指在没有受力作用时弹簧的长度。
根据上述参数，可以得到以下公式：F=k×ΔL其中，ΔL=L0-L简单来说，减震弹簧的设计计算就是根据给定的载荷和弹簧常数，计算出变形量和弹簧长度。
在实际应用中，还需要考虑诸如材料的应力极限、材料的寿命等因素，并选择合适的材料和直径来保证弹簧的可靠性和寿命。
接下来是压缩弹簧的设计计算。
压缩弹簧主要用于承受压力或重力作用下的变形。
设计计算压缩弹簧时，需要考虑以下几个参数：1.载荷：压缩弹簧所承受的力量，通常也表示为F。
2.材料的应力极限：压缩弹簧的设计需要考虑材料的应力极限，以确保压缩弹簧在受载荷时不会发生损坏或变形过大。
3.额定变形量：压缩弹簧通常具有一定的变形能力。
额定变形量是指压缩弹簧在额定载荷下所能承受的最大变形量。
根据上述参数，可以得到以下公式：F=k×ΔL其中，k表示弹簧常数，ΔL表示弹簧的变形量。
除了上述公式，还需要根据实际情况考虑一些其他因素，例如这个压缩弹簧所用的材料的弹性模量、直径和长度，来计算压缩弹簧的设计参数。
需要注意的是，在实际的设计过程中，通常会采用试验性的方法来计算和验证弹簧的设计。
压缩弹簧压力计算公式
压缩弹簧压力计算公式:
压缩弹簧压力一般指压缩弹簧的弹力，其计算公式：k=Gd^4/8nD^3，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。
压缩弹簧压力计算公式
压缩弹簧弹力的公式
公式：k=Gd^4/8nD^3
上面公式里每项代表的含义为：
G=剪切弹性模量[MPa]（G值大小为：碳钢80000，不锈钢72000）
d=线径[mm，in]
n=有效圈数[-]
D=中心直径[mm，in]
k=弹簧系数[N/mm，lb/in]
这个公式是弹簧刚度的计算公式，刚度乘以工作行程就等于这个弹簧的工作力度。
通过上式，我们可以得出，压缩弹簧的参数必须由：材料、线径、中心直径、有效圈数、弹簧总长，工作高度，需求力度这些参数组成。
如果对力度没有特别要求的弹簧，可以不提供弹簧的工作高度和需求力度的参数。
什么是弹力
物体在力的作用下发生的形状或体积改变叫做形变。
在外力停止作用后，能够恢复原状的形变叫做弹性形变。
发生形变的物体，由于要恢复原状，要对跟它接触的物体产生力的作用。
这种作用叫弹力。
即，在弹性限度范围之内，物体对使物体发生形变的施力物产生的力叫弹力。
日常生活中观察到的相互作用，无论是推、拉、提、举，还是牵引列车、锻打工件、击球、弯弓射箭等，都是在物体与物体接触时才会发生的，这种相互作用可称为接触力。
接触力按其性质可归纳为弹力和摩擦力，它们本质上都是由电磁力引起的。
弹力是接触力，弹力只能存在于物体的相互接触处，但相互接触的物体之间，并不一定有弹力的作用。
因为弹力的产生不仅要接触，还要有相互作用。
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表：11-1-7 τmax=8KDPn/(πd3) τmin=8KDP1/(πd ) 表：11-1-7 s≥[s]
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压缩弹簧设计计算
计算项目 一.已知条件 最大工作负荷 最小工作负荷 工作行程 变载荷作用次数 弹簧材料 端部型式 端部固定状态 稳定性措施 二.几何计算 1.弹簧丝直径 1.弹簧许用应力 2.弹簧中径 3.曲度系数 4.旋绕比 5.要求的弹簧刚度 6.弹簧单圈刚度 7.有效圈数 8.弹簧刚度 9.工作极限负荷 10.工作极限负荷下变形 11.最大工作负荷下变形 12.最小工作负荷下变形 13.节距 14.间距 15.自由高度 16.工作行程 17.压并高度 10.工作极限负荷下高度 11.最大工作负荷下高度 12.最小工作负荷下高度 13.螺旋角 14.弹簧单圈展开长度 15.总圈数 16.展开长度 d [τp] D K C mm 按GB1358-78试取 按GB1358-78试取 表：11-1-6 MPa 表：11-1-2 符号 单位 Pn P1 Hn N N mm 次 公式及数据来源 结果 300 120 25 1000000 碳素弹簧钢丝B级 端部并紧，磨平，支撑圈为1圈 两端固定 无 6 488 40 1.2246 6.66667 7.2 198.703 25 7.94813 1056.3 132.9 37.7448 15.0979 7.64 1.64 200 22.6469 159 67.1005 162.255 184.902 3.47914 125.896 27 3399.18
符号 单位 Pe N CB Pe=CBP'Ho
公式及数据来源
结果 1271.7 0.8 满足
表：11-1-7 Pe>Pn
s τo MPa τmax MPa τmin MPa [s]
s=
¦ Ó o + 0.75 ¦ Ó min ¦ Ó max
2.62386 402.6 173.246 69.2984 1.7 满足
Ho mm Hb mm Hj mm Hn mm H1 mm α l n1 L ° mm mm
l = (pD) + t 表：11-1-5 L=ln1
2
计算项目 三.稳定性验算 1.稳定性临界负荷 不稳定性系数 2.稳定性条件 四.疲劳强度验算 1.疲劳强度安全系数 剪切疲劳极限 最大工作负荷产生的切应力 最小工作负荷产生的切应力 2.许用; N/mm P''=(Pn-P1)/Hn P'd N/mm P'd=0.125Gd4/D3 n n=P'd/P'' P' N/mm P'=P'd/n Pj N Pj=0.125πd3τj/(KD) Fj mm Fj=Pj/P' Fn mm F1 mm t δ h mm mm mm Fn=Pn/P' F1=P1/P' t=(Ho-1.5d)/n δ=t-d Ho=nt+1.5d h=Fn-F1 Hb=(n+1.5)d Hj=Ho-Fj Hn=Ho-Fn H1=Ho-F1 α=arctan(t/πD)