弹簧基础知识培训

弹簧基础知识

一、弹簧的定义、作用、类型：

1．弹簧的定义：

弹簧是一种机械零件，它利用材料的弹性和结构特点，在工作时产生变形，把机械功或动能转变为变形能（位能），或把变形能（位能）转变为机械功或动能。

2．弹簧的作用：

(1)减震（2）控制运动（3）测量器材的衡定（4）储存能量

3．弹簧的基本特性

（1）刚度：载荷与变形的关系（单位变形量所产生的载荷）。单位是：N/mm 柔度：单位载荷下产生的变形量。它与刚度成反比

（2）弹簧的变形能（变形所储存的能量，储存——转换——释放）

（3）自振频率

(4)弹簧受迫振动的振幅。

4.弹簧的类型

4．1 圆柱螺旋弹簧

圆截面材料圆柱螺旋压缩弹簧

矩形截面材料圆柱螺旋压缩弹簧

扁截面材料圆柱螺旋压缩弹簧

不等节距圆柱螺旋弹簧

多股螺旋弹簧

圆柱螺旋拉伸弹簧

圆柱螺旋扭转弹簧

4．2 非圆柱螺旋弹簧

截锥螺旋弹簧

中凹形螺旋弹簧

中凸形螺旋弹簧

组合螺旋弹簧

非圆形螺旋弹簧

4．3 其它类型弹簧

线成型片弹簧……..

二、常用的名词诠释。

1．工作负荷：弹簧工作过程中承受的力和扭距。

2．弹簧刚度：单位变形量所产生的负荷。

3．弹簧柔度：单位工作负荷下所产生的变形量。

4．初拉力：密圈螺旋拉伸弹簧在冷卷时形成的内应力，其值为弹簧开始产生拉伸变形时所需的作用力。

5．自由高度（长度）：弹簧无负荷时的高度（长度）。

6．压并高度：压缩弹簧压至各圈接触时的理论高度。

7．总圈数：沿螺旋轴线两端间的螺旋圈数。

8．有效圈数：（工作圈数）计算弹簧刚度时的圈数。

9．支承圈数：弹簧端部用于支承或固定的圈数。

10．弹簧中径：弹簧内径和外径的平均值。

11．节距：螺旋弹簧两相邻有效圈截面中心线的轴向距离。

12．间距：（坑距）螺旋弹簧两相邻有效圈轴向间距。

13．旋绕比：弹簧中径与线径的比值。

14．高径比：螺旋压缩弹簧自由高度与中径的比值。

15．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（拉伸到弹簧工作极限下的长度，扭转到工作极限扭转角）一次或多次短暂压缩（拉伸或扭转）以达到稳

定弹簧几何尺寸的主要目的的一种工艺方法。（定型）

16．强压（拉、扭）：将弹簧压缩（拉、扭）至弹簧材料表层产生有益的工作应力反向残余力，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。（存储能量）

17．疲劳试验：考核弹簧疲劳性能的试验。

三、形位公差：（形状与位置的公差称形位公差）

弹簧常用的符号和单位

A——弹簧材料截面面积（mm2）弯曲刚度（N/mm）；系数

a——矩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；矩形截面材料平行于弹簧轴线的边长；系数

C——螺旋弹簧旋绕比；碟簧直径比；系数

D——弹簧的中径（mm）

D1——弹簧内径（mm）

D2——弹簧外径）（mm）

d ——弹簧材料的直径（mm）

E——弹性模量（Mpa）

F——弹簧的载荷（N）

F'——弹簧的刚度（N/mm）

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——拉伸弹簧对应于初拉力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——重车加速度，g=9800mm/s2

H——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——碟形弹簧的内截锥高度（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

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)

m s——弹簧的质量(kg)

N——变载荷循环次数

n——弹簧的工作圈数

n z——弹簧的支承圈数

n l——弹簧的总圈数

p`——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——扭转刚度(N.mm/(°))

t——弹簧的节距

t c——钢索节距(mm)

U——变形能(N.mm);(N.mm.rad)

V——弹簧的体积(mm3)

υ——冲击体的速度(mm/s)

z m——抗弯截面系数(mm3)

z t——抗扭截面系数(mm3)

α——螺旋角(°);系数

β——钢索拧角(°);圆锥半角(°);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(H Z)

νr——弹簧所受变载荷的激励频率(H Z)

ρ——材料的密度（kg/mm3）

σ——弹簧工作时的正应力（MPa）