弹簧设计参数

压缩弹簧设计报告

一、设计信息
设计者 Name=朱家诚
设计单位 Comp=合肥工业大学
设计日期 Date=2015/7/15
设计时间 Time=9:31:01

二、设计要求
安装载荷(要求) F1'=300 (N)
安装高度 H1=90 (mm)
工作载荷(要求) F2'=600 (N)
工作行程 h=10 (mm)
要求刚度 k'=30 (N/mm)
载荷作用次数 N=10000 (次)
载荷类型 NType=Ⅱ类

三、材料
材料名称 M_Name=油淬火回火碳素弹簧钢丝A类
切变模量 G=79000 (MPa)
弹性模量 E=206000 (MPa)
抗拉强度 σb=1324 (MPa)
许用切应力 τb=582.56 (MPa)

四、端部型式
端部型式 sType=RYⅠ
压并圈取值范围 n2'=1.5～2.5
压并圈数 n2=1.5

五、弹簧基本参数
钢丝直径 d=5.0 (mm)
弹簧中径 D=38.00 (mm)
旋绕比 C=7.6
曲度系数 K=1.19
有效圈数 n=9
压并圈数 n2=1.5
弹簧总圈数 n1=10.5
实际刚度 k=12.5 (N/mm)

六、校核与分析
要求刚度 k'=30 (N/mm)
实际刚度 k=12.5 (N/mm)
刚度相对误差 δk=58.34 (%)

安装变形量 f1=24 (mm)
安装载荷(设计) F1=300 (N)
工作变形量 f2=48 (mm)
工作载荷(设计) F2=600 (N)
试验变形量 fs=72.24 (mm)
最小变形比 f1/fs=0.33
弹簧特性(安装) Tf1=满足要求
最大变形比 f2/fs=0.66
弹簧特性(工作) Tf2=满足要求
最小切应力 τmin=276.36 (MPa)
最大切应力 τmax=552.73 (MPa)
切应力特性系数 γ=0.5
最大切应力比抗拉强度 τmax/σb=0.42
弹簧疲劳强度 Tq=满足要求
稳定性要求 Tw=满足要求

安全系数 S=1.45

强迫机械振动频率 γr=0 (Hz)
弹簧自振频率 γn=136.97 (Hz)
是否为减振弹簧 JZ=否
承载 W= (N)
共振要求 Tg=满足要求

七、其余尺寸参数
自由高度 H0=126.74 (mm)
安装高度 H1=90 (mm)
工作高度 H2=78.74 (mm)
压并高度 Hb=52.5 (mm)
试验高度 Hs=54.5 (mm)
节距 p=13.53 (mm)
螺旋角 α=6.46463 (度)
弹簧材料展开长度 L=1253.5 (mm)