弹簧的选型于校核
安全阀弹簧的应力校核
安全阀弹簧的应力校核周碧;王秋林【摘要】Through analyzing the spring stress calculation formula, and combining the design experience and practical applica-tion of safety valve spring from foreign supplier, as well as the result of fatigue test of trial-produce springs, the paper discus-ses the reasonable methods of spring stress check for safety valve.%通过对弹簧应力计算公式的分析，结合国外安全阀弹簧供应商的设计经验和国外弹簧产品的实际应用情况，以及试制弹簧的疲劳试验情况，探讨了安全阀弹簧应力校核的合理方法。
【期刊名称】《机械研究与应用》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】3页(P142-144)【关键词】安全阀弹簧;应力校核;曲度系数;弹簧计算【作者】周碧;王秋林【作者单位】滨特尔流体控制上海有限公司，上海201712;上海阀门厂有限公司，上海 201814【正文语种】中文【中图分类】TH130 引言安全阀作为超压保护装置，在石油化工、核电、火力发电、军工科研等领域得到广泛应用。
弹簧载荷式安全阀的开启、关闭是通过弹簧实现自动控制，在各种工作状态下，弹簧始终处于压缩状态，因此加载安全阀的弹簧绝大部分选用圆柱螺旋压缩弹簧。
弹簧是安全阀产品中关键的零件，弹簧对安全阀性能稳定性和产品可靠性及阀门产品的成本有很大影响。
安全阀弹簧设计计算时，一般要根据弹簧刚度、弹簧力或弹簧变形量(弹簧的工作范围)、弹簧自由高度、弹簧最大外径等已知条件以及一些约束条件进行弹簧计算，以决定弹簧的钢丝直径、弹簧中径、有效圈数和总圈数、弹簧节距等，弹簧计算中包括了弹簧应力校核，详细的弹簧设计计算见GB/T 23935《圆柱螺旋弹簧设计计算》。
弹簧强度校核公式
弹簧强度校核公式好的，以下是为您生成的文章：咱先来说说弹簧这玩意儿，它在生活里那可是到处都有。
就像我上次去修自行车，师傅换那个刹车弹簧的时候，我就在旁边瞅着。
嘿，就那么个小小的弹簧，作用可大了去啦！要说弹簧强度校核公式，这可是个重要的东西。
就好比你要盖房子，得先知道这房子能承受多大的重量，弹簧也是一样。
咱们常见的弹簧，有压缩弹簧、拉伸弹簧等等。
那怎么判断一个弹簧行不行呢？这就得靠强度校核公式啦。
弹簧强度校核公式里面，涉及到好多参数呢。
比如说弹簧的材料、直径、圈数、工作载荷啥的。
就拿那个自行车刹车弹簧来说，要是它的强度不够，那刹车可就不好使啦，说不定还会出危险。
咱先看看压缩弹簧的强度校核。
这就好比你使劲儿压一个弹簧，得算算它能不能承受住这股压力。
这里面有个切应力的概念，就像是弹簧内部的一股“抵抗力”。
拉伸弹簧也有类似的道理。
你把弹簧拉长，它也得能撑得住才行。
要是随便一拉就断了，那可就麻烦了。
给您举个例子啊，假设咱有一个压缩弹簧，材料是某种钢材，直径是 5 毫米，圈数是 10 圈，工作载荷是 100 牛顿。
通过公式一算，就能知道这个弹簧在这种工作条件下会不会出问题。
在实际应用中，可不能马虎。
有时候一个小弹簧出了差错，可能整个机器就没法正常运转了。
我记得有一次在工厂里，就是因为一个弹簧的强度没校核好，结果一台设备老是出故障，耽误了好多事儿。
而且啊，不同的工作环境对弹簧的要求也不一样。
高温、低温、潮湿，这些条件都可能影响弹簧的性能。
所以在进行强度校核的时候，都得考虑进去。
再比如说，汽车里的减震弹簧。
那要是强度不够，车子开起来就会颠簸得厉害，坐着可不舒服啦。
总之，弹簧强度校核公式虽然看起来有点复杂，但它真的很重要。
咱们得认真对待，不能瞎搞。
就像那个自行车刹车弹簧，小小的一个弹簧，关系到咱们的出行安全呢！希望您通过我的这番讲解，能对弹簧强度校核公式有个更清楚的认识。
可别小看了这小小的弹簧，里面的学问大着呢！。
弹簧校核终极版
7. 离合器膜片弹簧设计7.1 膜片弹簧的结构特点膜片弹簧在结构形状上分为两部分。
在膜片弹簧的大端处为一完整的截锥体，它的形状像一个无底的碟子，和一般机械上用的碟形弹簧类似，故称作碟簧部分，实际起到弹性作用。
其工作原理为：沿轴线方向加载，碟簧受压变平，卸载后又恢复原形。
另一部分是径向开槽部分，像一圈伸出的手指，其作用是作为分离杆，又称分离指。
分离爪与碟簧部分交界处的径向槽较宽，呈长方圆形孔，一方面可以减少分离指根部的应力集中，另一方面又可用来安置销钉固定膜片弹簧。
分离指根部的过渡圆角R ＞4.5。
7.2 膜片弹簧的加载方式和变形由于膜片弹簧采用推式结构，故其正装。
离合器在分离和接合时，膜片弹簧的加载情况不一样，相应的有两种加载方式和变形情况（如图7-1）：图7-1 膜片弹簧在不同工作状态时的变形(a)自由状态 (b)压紧状态 (c)分离状态1．自由状态当离合器盖总成未与飞轮装合以前，膜片弹簧近似处于自由状态，膜片弹簧对压盘无压紧作用。
2．接合状态当离合器盖总成与飞轮装合时，离合器盖前端面向飞轮前端面靠拢。
此时，离合器盖通过支点o 对膜片弹簧施加载荷1P ，膜片弹簧逐渐变形直到离合器盖和飞轮完全贴合为止，此时为接合状态。
同时在压盘处也作用有一载荷1P ，把1P 称作压紧力。
支点o 和压盘接触处之间的高度变化称作大端变形1λ，膜片弹簧分离轴承相对于压盘高度的变化称之为小端变形2λ。
3．分离状态分离轴承以2P 力作用在膜片弹簧的小端，当力达到一定值时，膜片弹簧被压翻。
分离时在膜片弹簧的大端处及小端处将进一步产生附加变形f 1λ和f 2λ。
此时膜片弹簧大端处的变形111b f λλλ=+。
7.3 膜片弹簧的弹性变形特性如前所述，膜片弹簧起弹性作用的部分是其碟簧部分。
碟簧部分的弹性变形特性和螺旋弹簧是不一样的，它是一种非线性的弹簧，其特性和碟簧的原始内截锥高H 及弹簧片厚度h 的比值H/h 有关。
不同的H/h 值可以得到不同的弹性变形特性。
史上最好用机械计算与非标选型—弹簧校核计算合集
判断是否失稳
稳定,无需计算稳定性
不稳定系数Cu
0.25
图1
3，压缩弹簧稳定 稳定临界载荷Fc(N) 性(拉伸弹簧不做) 实际负载压F(N)
1580.00 2000
判断稳定性
稳定，无需计算稳定性
说明：
如果F>Fc，应重新选择有关参数，改变b值，提高Fc的大小，使其
大于负载F之值，以保证弹簧的稳定性。
若受结构限制而不能改变参数时，就应该参照图2加装图b、c所示
[τ](Mpa)
III类弹簧 570
740
710
拉伸弹簧 I类弹簧
285
370
360
许用切应 II类弹簧 325
420
408
[τ](Mpa)
III类弹簧 380
495
475
扭转弹簧 I类弹簧
455
590
570
许用弯应 II类弹簧 570
740
710
[σp](Mpa
III类弹簧 710
925
890
图1，不 稳定系数
参数
数值 不锈钢丝
I
附表 弹簧 钢抗拉强 载荷性质： I=无限疲劳寿命，交变载荷次 数>106，如内燃机气门弹簧、 电磁制动器弹簧；
弹簧线径d(mm) 抗拉强度σb(MPa)(右表) 扭转弹簧许用弯应[σp](MPa) 压缩弹簧许用切应[τ](MPa) 拉伸弹簧许用切应[τ](MPa)
II=有限疲劳寿命，交变载荷 1320 次数103~105,如一般车辆弹簧
铬钒钢50/55/60CrVA
不锈钢丝 302,304,316
锡硅青青铜铜线线 QQSSnn43，-1QSn6.5， QSn7
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.
0. 6539. 86.315
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
浅谈制动踏板回位弹簧设计及校核
b1 α
初始位置 /FREE SITE
α1
图 7 弹簧特性曲线图
扭矩（N.m） 14
12
10
8
6
4
2
0
0
5
10
15
20
25
30
弹簧特性曲线图
角度 / °
图 8 弯曲应力疲劳极限图
σmax/σb r 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
最大工作位置 MAX WORK SITE
装配位置 /ASSY SITE
a1
图 5 弹簧部分参数
H0 t
该刚度偏大，故取弹簧圈数 n’=5 此 时 弹 簧 刚 度 T’（N.mm/ °） = （E*1000*d^4）/（3367*D*n’）=55.6 最小工作扭矩时扭转角 α1（°）= Tmin/ T’=7.7。该角度即为工作角度 . 此时弹簧自由长度 H0（mm） =n’*t+ d， 踏板运动到极限位置时，弹簧中径减少值 △ D（mm） =（α+α1）* D/（360*n’）， 踏 板 转 轴 直 径 Do 需 满 足 Do<D△ D=32.44 此时踏板转轴直径为 30，满足要求。 此时我们已得到踏板回位弹簧的关键设计 参数，参数值如下 弹 簧 钢 丝 直 径 d（mm）=3.5， 弹 簧 圈 数 n’=5，工作角度 α1（°）=7.7， 弹簧刚度 T’
图 1 拉簧 图 2 扭簧
图 3 回位弹簧布置位置
AUTO TIME 67
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AUTOMOTIVE TECHNOLOGY | 汽车技术
圆柱压缩弹簧的设计计算及校核
圆柱压缩弹簧的设计计算及校核圆柱压缩弹簧是一种常见的弹簧类型，广泛应用于机械设备中。
它主要由圆柱形的弹簧线圈组成，其功能是在受到外力作用时，通过弹性变形来储存能量，并且在力消失后恢复原状。
在设计和校核圆柱压缩弹簧时，需要考虑以下几个方面：1.弹簧的设计参数：-弹簧的自由长度：即未受压时的长度；-弹簧的线圈直径：即每个线圈的外径；-弹簧的导线直径：即线圈的钢丝直径；-弹簧的线圈数目：即线圈的总数目；-弹簧的材料：如弹簧钢，需要知道其弹性模量和屈服强度等参数。
2.弹簧的计算方法：-圆柱压缩弹簧的刚度计算公式：k=(Gd^4)/(8D^3n)，其中k为弹簧的刚度，G为材料的剪切模量，d为弹簧线圈直径，D为弹簧外径，n为弹簧的线圈数目；-弹簧的最大受力：由于弹簧在使用中可能承受较大的压力，需要计算出最大可承受的受力；-弹簧的最大压缩量：在设计时需要根据使用场景确定弹簧的最大压缩量，以确保其正常工作。
3.弹簧的校核方法：-校核弹簧的刚度：通过比较计算得到的刚度值和要求的刚度范围来判断是否满足要求；-校核弹簧的受力：将最大压力与最大受力进行比较，确保弹簧在工作过程中不会超过其承受范围；-校核弹簧的安全系数：根据设计要求，计算弹簧的安全系数，通常要求安全系数大于1.5以上。
在进行圆柱压缩弹簧的设计和校核时-弹簧的工作条件：根据弹簧的工作条件确定合适的设计参数，包括材料选择、弹簧尺寸等；-弹簧的应力分析：根据受力情况，分析弹簧在工作过程中的应力情况，确保其不会超过材料的屈服强度；-弹簧的设计细节：考虑到弹簧的安装和使用方便性，需要设计合适的弹簧端部形状，以及必要的支撑结构，以确保弹簧的正常工作。
综上所述，圆柱压缩弹簧的设计和校核涉及到弹簧的设计参数、计算方法和校核方法等方面的内容。
在进行设计和校核时，需要综合考虑弹簧的工作条件和要求，以确保弹簧能够正常运行并满足使用需求。
载重汽车前钢板弹簧设计与强度校核
汽车在 实际 的设计 中需要对 其钢板 的弹簧设计水 平和效 的长度标准 。 ５ 钢板宽度面积 的确认 实 际车轮和车 身之 间的有效距 离 ，对实 际有效 运 行水平 进行 根据车辆 的实际高度 ，悬挂质量水平 ，以 １ ０ 片弹簧为计 △ 口 理 的分析 ，完 善钢板 弹簧构 架实际 的设计方 式 ，逐步 减轻 量标准 ，确定实 际宽度 ｂ ，控制弹簧 的刚性度和强度 ，按照可 弹 簧 的维修水平 ，降低 弹簧 的损伤效果 ，提高 钢板 弹簧 的伸 以承 受 的最大 系数标 准进行 修正处 理 ，保证 实际计算 钢板弹 缩 速度 ，确保钢板弹簧在实际应用中 的有效性 。 簧 的综合性管型距离 。 钢板弹簧的基本－ ｌ 生 能数据分析 １ 强度数 据计 算分析 在 钢板弹簧 数据 中，需要 根据实 际的满载 状 态进行 汽车 负 载荷水 平 的测 试分析 ，明确计算 钢板载 荷量 确 定悬架 的 静 止度 ，确定汽车偏 频范 围。根 据 实际静 绕的 取值 范 围，对 汽 车 的出能量和 动能量进 行准确 的分析 ，明确 实 际存储 能量 的 取值范 围。 ２ 断面形状 的分析 按照 弹簧断面 的具体形状 ，可 以准确 的分析 实际弹簧 的 图 载重汽车前钢板弹簧承重 曲线 图 疲劳 强度 。常用 的弹 簧板材料 是热压 弹簧扁 钢。采用矩 形 断 二 钢 板弹簧的应力验算标准和模 式 面 的钢板 ，其中性轴 具有 良好 的控 制标准 。在工作过 程 中 ， ｌ 钢 板弹簧 的实 际应力标 准需 要 以三维 软件进 行建 立 ， 面 受拉 力作用 ，压 力和拉 力产生 绝对值 ，保 证实 际的矩形 按照模 型要求进 行载荷的处理 ， 确定其实际需要的位移范围 ． 断面形状 的合理性 。 应 力计 算数据 图。参考机械 设计 手册 ，分析 其 中相关 的应 力 ３ 钢弹簧满载弧度标准 的确定 范 围 ，明确 钢板 的最 大位 置变 量 ，按照钢板弹簧的应力标 准 ， 按照满载高度的指标 ， 对钢板弹簧实 际的车轴进行分析 。 对 实际 的验算水平 进行合 理 的分 析 ，确定 实际 的最 小应力 范 汽车 满载状 态下 ，钢板 弹簧表 面和两端 链接处 是其 最大差 。 围， 尽可 能的控制超应力 的相关 内容 ， 不 断的完善 验算过程 ， 按照 汽车给定 的高度 标准 ，当弹簧在 固定对称 的位置 上 时， 确定 实 际的验算标 准 ，提升 弹簧 钢板的应 力有效水 平 。载重 车架高度需要有足够的绕度值 ， 满足实际的强度和运行标准 。 汽 车需要根 据实 际的弹簧应 力范 围进行数据 匹配 ，保 证实 际 ４ 钢板弹簧长度 汽车 有效 强度适应 范围 ，按 照其有效 控制范 围 ，对载 重汽车 钢板 的弹簧 长度是根 据弹簧实 际的卷 中心 距离进行 控制 可承 受 的强 度进行校 验 ，确保 汽车钢 板设计 的有效性 和合理 调整 的，按照钢板 实 际弹簧 的长度 ，尽可 能的降低 弹簧 的应 性 。 力水平 ，逐步提 高弹簧 的使用寿命 标准 ，保 证弹簧 的刚性 度 ２ 钢板弹簧 的动态分析 效果 ， 实现汽车运行载重 的平顺性 。 在一些较长 的钢板弹簧 中， 载重汽车 的钢板弹簧设计则需要进行 动态模拟化 的分析 ， 对 汽车 的布置会产 生一定 的影 响 ，需要按 照实 际布 置标 准 ， 明确 弹簧实 际的模式和 动态标 准 ，分析 找出其 中产生 断裂 的
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。
微型货车钢板弹簧的结构设计与校核
微型货车钢板弹簧的结构设计与校核摘要：论文中首先介绍了钢板弹簧的发展历程并且对其未来的发展趋势作出分析；然后分析了钢板弹簧对汽车造成的影响有哪些，比如平顺性和操作稳定性等方面；接着根据钢板弹簧各个结构的优缺点和具体车型的使用用途，对各主要零部件进行结构上的选型和计算；因为钢板弹簧相较于其它的弹簧有结构简单，维修方便等优点所以在载货汽车上有普遍的应用。
同时它的缺点是也使得它无法应用在独立悬架的汽车上，明显的缺点有钢板弹簧悬架具有较大的重量，较为长的纵向尺寸，同时有较强的刚度，使得舒适性相对来说也是较差，并且钢板弹簧悬架在与车架进行连接的部位也容易在使用中产生磨损。
在这次的设计中我们着重对微型货车的钢板弹簧进行结构设计，通过计算并绘制出图纸。
关键词：微型货车；钢板弹簧；结构设计；校核Structure design and check core of micro steel plate springAbstract：First, the paper introduces the development of leaf spring and analyzes its future development trend Then, it analyzes the influence of leaf spring on automobile, such as ride comfort and operation stability Then the detailed design steps and design requirements of leaf spring are described, and the structure selection and calculation of the main parts are made The arc height and curvature radius of the leaf spring are calculated, and the strength and stiffness of the material is checked and checked, and the steel spring is checked.Because the leaf spring has the advantages of simple structure and convenient maintenance compared to other springs, it has a common application in the truck. At the same time, its disadvantage is that it can not be applied on the automobileof the independent suspension, obvious disadvantage that the steel spring suspension has a larger weight, the longitudinal size of the radiation, and the stiffness is relatively poor, and the part of the steel spring suspension is easy to wear in use.In this design, we focus on the structure design of the leaf spring of micro, calculate and draw the drawings.Keywords：Micro；Sheet spring；Structural design；Check目录摘要 (I)Abstract (II)1绪论 (1)1.1钢板弹簧的背景及意义 (1)1.2国外的发展现状及发展趋势 (1)1.3国内的发展现状及发展趋势 (3)1.4研究意义和内容 (4)1.5本章小结 (6)2钢板弹簧悬架总体方案分析 (7)2.1钢板弹簧概述 (7)2.2钢板弹簧悬架的基本结构和工作原理 (9)2.2.1钢板弹簧悬架基本结构 (9)2.2.2钢板弹簧悬架工作原理 (11)2.3钢板弹簧悬架系统总体结构方案确定 (11)2.4钢板弹簧悬架系统各主要零部件选型 (12)2.4.1叶片断面 (12)2.4.2 叶片端头的形状 (13)2.4.3 钢板弹簧与车架的连接形式的确定 (14)2.4.4 吊耳及钢板弹簧销的结构 (14)2.4.5 钢板弹簧卷耳和衬套 (14)2.4.6 弹簧夹箍 (14)2.4.7钢板弹簧中心螺栓 (14)2.5技术经济分析 (15)3钢板弹簧悬架系统主要性能参数的确定 (16)3.1钢板弹簧悬架系统静挠度和动挠度的选择 (16)3.2车型主要参数的确定 (16)4钢板弹簧悬架的计算和校核 (17)4.1初选参数 (17)4.1.1主片长度 (17)4.1.2断面尺寸及片数的确定 (17)4.2各片长度的确定 (19)4.3钢板弹簧各片预应力及弧高 (20)4.4总成在自由状态下及装配后的弧高 (21)4.4.1.弹簧总成自由弧高的确定 (21)4.4.2钢板弹簧总成装配后的弧高 (21)4.5钢板弹簧强制动时强度校核 (22)4.6钢板弹簧刚度和应力校核 (22)5结论 (23)参考文献 (24)致谢 (25)附录1 绪论1.1钢板弹簧的背景及意义钢板弹簧悬架是现代汽车尤其是载重汽车上不可或缺的一部分甚至在在某些越野车上都有广泛的应用。
弹簧刚度计算以及校核
. 弹簧各刚度段的压并情况 F1 F2 F3 F4 F5 弹簧多级刚度 K1 K2 K3 59.86876 167.6475 #DIV/0!
第一拐点 99.16176 49 5936.692
弹簧拐点位置 第二拐点 第三拐点 153.1845 70 80 14993.47 #DIV/0!
弹簧设计校核
项目 设计核算 余隙t 1.25 旋绕比C 5.6 曲度系数K 1.272864907 螺旋升角α=arctan(t/πd) 高比径b 4.629285714 压并长度Lb 175 标准范围 >0.1d 4~8 <1.35 5~度计算 k1 k2 圆柱弹簧刚度计算 k1' K2' k3' 弹簧总长计算L 弹簧总长计算L 有效圈n 节距t 3 28 刚度 322.4401945 #DIV/0! 刚度 93.12458242 349.2171841 #DIV/0! G 78500 78500 G 78500 78500 78500 d 12.5 12.5 d 12.5 12.5 12.5 D2小中 55 0 D1大中 70 70 D1大中 70 70 70
选最大Pn
<1200
n有 3 0 n有 7.5 2 0 12.5 圆柱部分 0 0 力值(N) 14993.46905 #DIV/0! 5936.692129 13549.62674 #DIV/0! P拐点 (t1-d)*n1*k1*k2/(k2-k1) ### ###
4330.293083
K4 0
钢丝直径
324.05 圆锥部分 0 0
7.5 21
圆柱部分 2 31.9
弹簧一级刚度结论 两端圆锥不含圆柱 #DIV/0! 两端圆锥单级距圆柱 #DIV/0! 两端圆锥双级距圆柱 #DIV/0! 两端圆锥三级距圆柱 #DIV/0! 322.4401945 单圆锥不含圆柱 72.25614426 单圆锥单级距圆柱 59.86876401 单圆锥双级距圆柱 #DIV/0! 单圆锥三级距圆柱 圆柱等级距 93.12458242 圆柱双级距 73.51940718 圆柱三级距 #DIV/0! 弹簧理论重量计算 材料密度ρ(Kg/mm3) 0.0000078 截面积S(mm2) 122.7184609 钢丝长度L(mm) 3118.030656 理论重量(Kg) 理论重量(Kg) 2.985 按公斤价(元/Kg) 11.5 价格上浮 0% 单件计算价格( 34. 单件计算价格(元) ￥34.32
弹簧的选型于校核
弹簧的选型于校核弹簧承载一人和滑板的重量 取人重量为100kg 滑板重量为2kg 一共四根弹簧 所以每根弹簧载荷为229.5N1. 选择弹簧材料及许用应力因为弹簧在一般载荷下工作，可按照第三类弹簧来考虑，选择C 级碳素弹簧钢丝。
初估算弹簧丝直径为d=4mm 。
查机械设计表2-2和表2-3可知[]0.5,1520T B B Mpa τσσ==，于是[]T τ=760Mpa2. 计算弹簧丝直径 d根据给定条件选定 C=10，并根据式0.61541 1.14544C K C C -=+=-3.07d mm == 取离3.07最近的标准值 3.2mm210 3.232D cd mm ==⨯=D=232 3.235.2D d mm +=+=3. 计算弹簧的有效工作圈数n查表 20.2得 G=80000Mpa 并计算弹簧工作圈数为4433280000 3.2708.48824532Gd n FD λ⨯⨯===⨯⨯ 取弹簧n=94验算载荷与变形最小载荷与最大载荷相应的变形量为33min 2min 448820329 5.62580000 3.2F D n Gd λ⨯⨯⨯===⨯ 33max 2max448825032970.3180000 3.2F D n mm Gd λ⨯⨯⨯===⨯ 弹簧的行程为 0max min λλλ=-=64.69mm[]min 1.12 1.12760851.2T Mpa ττ==⨯=22minmin 3.14 3.2851.2298.7988 1.14510d F N KC πτ⨯⨯===⨯⨯ 与之相应的变形量为33lim 2lim 4488298.793298480000 3.2F D n mm Gd λ⨯⨯⨯===⨯5计算弹簧其余几何尺寸 弹簧节距t max 298.79 3.20.2214.629t d mm n λ=++=++= 弹簧螺旋升角2arctan t D απ==,63 弹簧总圈数 029211n n =+=+= 弹簧丝间距 14.62 3.211.3t d δ=-=-= 弹簧的自由长度 00(0.5)911.3(110.5)3.2135.3H n n d mm δ=+-=⨯+-=6.稳定性计算02135.3 4.2 5.332H b D ===< 满足性能要求。
弹簧校核计算 计算表
校核合格
比(弹簧指
2，刚度计算
弹簧总圈数 弹簧有效圈数N 弹簧刚度K(N/磨平死圈
63.2
K Gd 4
100
8D3 N
弹簧丝直径d（mm） C
表3 碳素 弹簧钢与
长细比b 弹簧安装方式
5.00 两端固定
材料
参数
判断是否失稳
稳定,无需计算稳定性
载荷性质
不稳定系数Cu
295.68
载荷性质： I=无限疲劳寿命，交变载荷次数 >106，如内燃机气门弹簧、电磁 制动器弹簧；
附表 弹簧 钢抗拉强
II=有限疲劳寿命，交变载荷次数 103~105,如一般车辆弹簧
III=静载荷，交变载荷次数 <103，如安全阀弹簧
材料
I类弹簧 II类弹簧 III类弹簧 I类弹簧 II类弹簧 III类弹簧 I类弹簧 II类弹簧 III类弹簧
0.25
图1
弹簧线径d(mm)
3，压缩弹簧稳定 稳定临界载荷Fc(N) 性(拉伸弹簧不做) 实际负载压F(N)
1580.00 2000
抗拉强度σb(MPa)(右表) 扭转弹簧许用弯应[σp](MPa
判断稳定性
稳定，无需计算稳定性
说明：
如果F>Fc，应重新选择有关参数，改变b值，提高Fc的大小，使其大于
65Mn
340 455 570 285 325 380 455 570 710
硅锰,铬钒
55Si2Mn(B 铬锰钢
60Si2Mn( 55CrMnA
A
60CrMnA
50CrVA
445
430
590
570
740
710
370
360
圆柱压缩弹簧的设计计算及校核
圆柱压缩弹簧的设计计算及校核设计计算的第一步是选择合适的材料。
常用的弹簧材料包括碳钢、合金钢、不锈钢等。
弹簧材料的选择要考虑到工作环境的要求，如强度、耐腐蚀性等。
在确定材料后，需要计算弹簧的几何参数，包括线径、弹簧圈数、弹簧高度等。
这些参数的确定要考虑到所需的弹簧刚度、预压程度以及空间限制等因素。
设计计算的第二步是根据工作参数确定所需的弹簧刚度。
弹簧刚度是指弹簧在受力下的变形量与受力的比值。
根据力学原理，弹簧的刚度与材料的弹性模量、线径以及弹簧的几何参数有关。
根据所需的刚度值，可以选择合适的线径和弹簧几何参数。
设计计算的第三步是校核计算。
校核计算是对设计计算的验证，用于确认设计的合理性和安全性。
校核计算需要考虑弹簧在工作条件下的各种受力情况，如压缩力、应力分布等。
校核计算可以使用应力分析、变形分析等方法，以确保弹簧的负载能力和寿命符合设计要求。
在校核计算中，需要考虑以下几个关键点：1.弹簧的最大压缩力：根据弹簧的工作要求和所需的刚度，可以计算出弹簧在最大压缩状态下所受到的最大压缩力。
这个力值需要在校核计算中进行验证，以确保弹簧不会超过其负载能力。
2.弹簧的应力分布：弹簧在受力时会出现应力分布，这个分布不是均匀的，而是集中在一些特定的位置。
在校核计算中，需要确定弹簧的应力集中点和应力集中系数，并验证弹簧在这些位置的应力是否符合工程标准。
3.弹簧的变形量：弹簧在受力下会发生变形，变形量与受力的关系可以通过弹簧的刚度和工作负载来计算。
在校核计算中，需要确认弹簧的变形是否满足设计要求，并且在工作过程中不会超过其极限变形范围。
以上是圆柱压缩弹簧设计计算及校核的基本过程和关键点。
在进行设计和校核时，需要充分考虑材料的特性、工作环境的要求以及弹簧的负载能力等因素，以确保设计的合理性和安全性。
最后，还需要进行实际测试和验证，确保设计的弹簧满足工程要求。
浅谈制动踏板回位弹簧设计及校核
浅谈制动踏板回位弹簧设计及校核
作者：李雪娟钟尧尧谢国文
来源：《时代汽车》2016年第06期
摘要：制动踏板是汽车制动系统的必要零件，根据实际的工作经验总结，本文对制动踏板回位弹簧的设计过程做了论述，从弹簧的选材开始，对弹簧的圈数、安装角度及刚度等参数计算给出设计过程，介绍了制动踏板回位
弹簧的设计方法。
关键词：制动踏板；弹簧；计算
1 引言
制动踏板是汽车制动系统的必要零件，踏板的回位弹簧为制动踏板提供回位力，回位力的大小会影响驾驶员对制动力的评价，回位力过大会导致踏板硬，而回位力过小可能会导致在行驶过程中微小的振动导致踏板带动助力器运动产生制动，进而整车拖滞的故障。
故研究制动踏板回位弹簧的设计是很有必要的。
2 制动踏板回位弹簧简介
制动踏板回位弹簧常用结构有拉簧和扭簧两种形式，分别如图 1、图 2 所示。
以扭簧为例，弹簧一端勾在踏板杆上，另一端固定在踏板支架上，在制动踏板及制动主缸助力器总成安装在整车上时，该弹簧处于压缩状态。
制动时，驾驶员用脚踩下制动踏板脚踏面，踏板绕回转中心逆时针旋转，弹簧进一步压缩，松开制动踏板时，助力器内部弹簧和踏板回位弹簧共同提供回位力矩，使得踏板回到初始位置，消除制动力。
3 回位弹簧布置方法
以某 C级乘用车为例，制动踏板设计数模如下，由于布置方面限制，该踏板为分段式结构，踏板杆距离两边的踏板支架较远，无法直接安装在侧面踏板支架上，故需要在上方单独起支架用于回位弹簧的安装。
如图 3所示
4 回位弹簧计算方法介绍
4.1 材料选择
依据机械设计手册（第五版）第三卷所述，圆柱螺旋弹簧按所受载荷的情况分为三类，制动踏板的回位弹簧属 I类，常用材料为 65Mn，本文以扭转弹簧为例说明。
CAESAR II 中的弹簧选型
8
© Intergraph 2013
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
在不含重量情况下计算垂直位移
4
© Intergraph 2013
选型过程– 1: 怎样得到数据
计算指定位置的平衡荷载
对指定的每个弹簧设计的位置进行重量分析，用+Y刚 性支架替代弹簧分配重量[假设+Y朝上]
+Y 支架的荷载即为平衡荷载
计算每个指定位置的垂直位移
用“平衡载荷”替换+Y支撑进行操作工况的计算 得到位移，去掉上一步添加的力。
输入界面 – 特别设置 Hanger Design Control Data (1/2)
这里,设置如下的弹簧控 制参数:
弹簧工况数量= 2 多工况设计选项=
Operating Case 1 在模型输入界面, 重设右侧
的弹簧为: 多工况设计选项= Operating Case 2
24
69) 减小敏感设备附近的载荷变化 (例如：恒力弹簧载荷变
化大约为6%)
27
© Intergraph 2013
输入界面 – 通用 Hanger Design Control Data (2/2)
刚性支架位移标准
如果弹簧位置的垂直位移小于这个值，CAESAR II将 选择一个刚吊 (如 Y 向约束)
对当前的模型设置通用设置及初始设置值
膜片弹簧强度校核方法
膜片弹簧强度校核方法嘿，朋友们！今天咱来聊聊膜片弹簧强度校核方法。
这膜片弹簧啊，就好比是机械世界里的大力士，得有足够的力气才能扛起重担呢！咱先得搞清楚膜片弹簧到底是啥玩意儿。
它呀，形状有点特别，就像个扁扁的盘子，可别小看它，它在好多机械装置里可起着关键作用呢！它就像是个能屈能伸的好汉，能在不同的情况下发挥出自己的力量。
那怎么来校核它的强度呢？这就好比咱人要去参加一场比赛，得先看看自己够不够格。
我们要从各个方面去考量它。
比如说，要看看它能承受多大的压力，就像咱人能背多重的东西一样。
要是给它的压力太大了，它会不会“扑哧”一下就变形了呢？还要考虑它的变形量。
就跟咱跳远似的，能跳多远也是有个限度的呀。
膜片弹簧也是，它能被压下去多少也是有个范围的，超过了这个范围，那不就出问题啦！咱可以通过一些计算和实验来搞清楚这些。
这计算啊，就像是在脑子里做一场精密的规划，要把各种因素都考虑进去。
实验呢，就像是实际去战场上演练一番，看看真正的情况是咋样的。
想想看，如果膜片弹簧强度不够，那会咋样？那不就跟纸糊的一样，一戳就破啦！那整个机械不就乱套了嘛！所以这强度校核可真是太重要啦，就跟咱每天要吃饭一样重要呢！咱还得注意一些细节哦。
就像做菜要注意火候一样，稍微不注意，这菜可就不好吃啦。
在校核膜片弹簧强度的时候，那些参数啊、数据啊，都得仔细对待，一个小错误都可能导致大问题呢！哎呀，说了这么多，总结一下吧！膜片弹簧强度校核真的是非常非常重要的事情啊！我们可不能马虎对待，得像对待宝贝一样小心翼翼地去研究它、校核它。
只有这样，我们才能确保那些使用膜片弹簧的机械能够稳稳当当、顺顺利利地工作呀！大家可一定要记住哦！原创不易，请尊重原创，谢谢!。
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弹簧的选型于校核
弹簧承载一人和滑板的重量 取人重量为100kg 滑板重量为2kg 一共四根弹簧 所以每根弹簧载荷为229.5N
1. 选择弹簧材料及许用应力
因为弹簧在一般载荷下工作，可按照第三类弹簧来考虑，选择C 级碳素弹簧钢丝。
初估算弹簧丝直径为d=4mm 。
查机械设计表2-2和表2-3可知[]0.5,1520T B B Mpa τσσ==，于是[]T τ=760Mpa
2. 计算弹簧丝直径 d
根据给定条件选定 C=10，并根据式
0.61541 1.14544
C K C C -=+=-
3.07d mm == 取离3.07最近的标准值 3.2mm
210 3.232D cd mm ==⨯=
D=232 3.235.2D d mm +=+=
3. 计算弹簧的有效工作圈数n
查表 20.2得 G=80000Mpa 并计算弹簧工作圈数为
4433280000 3.2708.48824532
Gd n FD λ⨯⨯===⨯⨯ 取弹簧n=9
4验算载荷与变形
最小载荷与最大载荷相应的变形量为
33min 2min 44
8820329 5.62580000 3.2F D n Gd λ⨯⨯⨯===⨯ 33max 2max
448825032970.3180000 3.2F D n mm Gd λ⨯⨯⨯===⨯ 弹簧的行程为 0max min λλλ=-=64.69mm
[]min 1.12 1.12760851.2T Mpa ττ==⨯=
22min
min 3.14 3.2851.2298.7988 1.14510d F N KC πτ⨯⨯===⨯⨯ 与之相应的变形量为
33lim 2lim 44
88298.793298480000 3.2F D n mm Gd λ⨯⨯⨯===⨯
5计算弹簧其余几何尺寸 弹簧节距t max 298.79 3.20.2214.629
t d mm n λ=++=++= 弹簧螺旋升角2arctan t D απ==,63 弹簧总圈数 029211n n =+=+= 弹簧丝间距 14.62 3.211.3t d δ=-=-= 弹簧的自由长度 00(0.5)911.3(110.5)3.2135.3H n n d mm δ=+-=⨯+-=
6.稳定性计算
02135.3 4.2 5.332H b D =
==< 满足性能要求。