文档介绍：弹簧设计弹簧常用材料弹簧钢的的主要性能要求是高强度和高屈服极限和疲劳极限,所以弹簧钢材用较高的含碳量。但是碳素钢的淬透性较差,所以在对于截面较大的弹簧必须使用合金钢。合金弹簧钢中的主要合金元素是硅和锰,他们可以增强钢的淬透性和屈强比。弹簧材料使用最广者是弹簧钢(SUP)。碳素钢用于直径较小的弹簧,工艺多为冷拔成型,如:65#,75#,85#。直径稍大,需用热成型工艺生产的弹簧多采用60Si2Mn,如汽车板簧,铁路车辆的缓冲簧。对于高应力的重要弹簧可采用50CrV,常用于高级轿车板簧,发动机气门弹簧等。其他弹簧钢材料还有:65Mn,50CrMn,30W4Cr2V,等。:制造弹簧时,常加矽、锰、铬、钒及钼等金属元素于钢中,以增加弹簧之弹性及疲劳限度,且使其耐冲击。,即弹簧材料高温轧成棒,再高温加工成形后,淬火于780度~850度左右之油或水中,再施以400度~500度的温度回火。,先经退火,再用冷作加工,捲成后再经硬化回火,如钢丝、琴钢丝或钢带。(~%)制造,杂质少,直径常小于1/4时经过轫化处理后在常温抽成线,其机械性质佳,抗拉强度及轫性大,为优良的螺旋弹簧材料。,承受高温可用高速钢及不锈钢。~%应含锰,~%常用于螺圈弹簧,~%之普通钢,其较高级者则使用铬钒钢及矽锰钢。弹簧设计公式中使用的符号符号符号的意义单位d材料的直径mmD1螺旋内径mmD2螺旋外径mmD螺旋平均直径mmNt总圈数/Na有效圈数/L自由高度mmHs压紧高度mmp节距mmPi初始张力Nc弹簧指数/G剪切弹性模量N/mm2P施加在弹簧上的负载Nδ弹簧的绕曲量mmk弹簧常数N/mmτ0扭曲应力N/mm2τ扭曲修正应力N/mm2τi初始应力N/mm2X应力修正系数/f振动数HzU弹簧蓄积的能量Nmmw单位体积的材料重量N/mm3W弹簧运动部分的重量Ng重力加速度mm/s2c=DdD=D1+D22弹簧设计使用的基本公式1、压缩弹簧与没有初始张力的拉伸弹簧δ=8NaD3PGd4k=Pδ=Gd48NaD3τ0=8DPπd3τ0=GdδπNaD2τ=τ0Xd=38DPπτ0=38XDPπτNa=Gd4δ8D3P=Gd48D3kU=Pδ2=kδ222、有初始张力的拉伸弹簧δ=8NaD3(P-Pi)Gd4k=P-Piδ=Gd48NaD3τ0=8DPπd3τ0=GdδπNaD2+τiτ=τ0Xd=38DPπτ0=38XDPπτNa=Gd4δ8D3(P-Pi)=Gd48D3kU=(P-Pi)δ2设计弹簧时应考虑的因素剪切弹性模量G材料符号G(N/mm2)弹簧钢SUP6,7,8,9,9A,10,11A,12,1378x103碳钢丝SW-B,SW-C78x103琴钢丝SWPA,SWPB78x103油回火钢丝SWO,SWO-V,SWOC-VSWOSC-V,SWOSM,SWOSC-B78x103不锈钢丝SUS302