文档介绍：压R
扭8
弹簧设计
量e
A N4
囊
目录
弹簧概述
圓柱螺旋弹的结构、制造
材料及许用应力
三圓柱螺旋拉压弹的设计计算
四圆栏螺旋扭转弹簽的设计计算
五其它弹简介
HIGH EDUCATION PRESS
弹簧的功用和类型
工作特点:弹簧在外力作用下能产生较大的弹性变形,
在机械设备中被广泛用作弹性元件
功用:
控制机构运动或零件的位置
如凸轮桃构、高合器、阀门等
;如车析赞和备种缓神中的货
如钟表仪器中的弹货
;如资科中的
。圆柱形
螺旋
按形状分截锥形
拉伸弹簧
弹簧L按受载分压缩弹簧
分类
扭转弹簧
圆柱形
按形状分截锥形
螺旋弹簧
拉伸弹簧
环形弹簧(按受载分{压缩弹簧
分类碟形弹簧
扭转弹簧
平面涡圈弹簧仅表中能用特种弹簧
板弹簧
二圆柱螺旋弹簧的结构、制造方法、
材料及许用应力
圆柱螺旋弹簧的结构形式
圆柱螺旋压缩弹簧
变形用
压缩弹貪在自由状态下,各圈之间留有一定间距δ
支承圈或死圈—两端有3/4~5/4圈并紧,以使弹簧站
立平直,这部分不参与变形
端部磨平一重要弹簧
磨平长度不小于3/4圈,谢部厚度近似为d4
端部不磨平
般用途
压缩弹簣的总圈数
n1=n+(~)
n为有效医效
为使工作平稳,n1的尾数
取1/2
磨平
不磨平
2、拉伸弹簧
)各圈相互并紧δ=0;
b)制作完成后具有初拉力
c)端部做有拉钩,以便安装和加载
拉钩形式:半圆钩环型、圆钩环型、改进后的结构
转钩、可调转钩。
N
特点:结构简单、制造容易、但弯曲应力
大。应用于中小载荷与不重要的场合
特点:弯由应力小。适用于变截荷
拉伸弹簧的结构尺寸计算与压缩弹簧相同。
弹簧的制造
制造过程:卷绕、端面加工(压簧)或拉钩制作(拉簧
或扭簣)、热处理和工艺性试验
冷卷:d<10mm→低温回火,消除应力
热卷:c≥10mm卷制温度:800~1000℃
淬火、回火
▲对于重要压缩弹簧,为了保证承载面与轴线垂直,
端部应磨平
强压处理:将弹簧预先压缩到超过材料的屈服极限
并保持一定时间后卸载,使簧丝表
经强压处理可提高承载能力
力相反的残余应力,受载时可抵消一部分
拉伸弹簧,为了便于联接与加载,两端制有拉构。
工艺试验包括:耐冲击、疲劳等试验
三、弹簧的材料及许用应力
1、弹簧的材料
要求:高的弹性极限、疲劳极限、一定的冲击韧性
塑性和良好的热处理性能
材料:优质碳素弹簣钢、合金弹簧钢、有色金属合金
碳素弹簧钢:-%之间,如65、70、85
优点:容易获得、价格便宜、热处理后具有较高的强
度,适宜的韧性和塑性。
缺点:当d12mm,不易淬透,故仅适用于小尺寸的
弹簧。
合金弹簧钢:硅锰钢、铬钒钢。
优点:适用于承受变载荷、冲击载荷或工作温度较高
的弹簧
有色金属合金:硅青铜、锡青铜、铍青铜。
选用原则:
充分考虑载荷条件(载荷的大小及性质、工作温
度和周围介质的情况)、功用及经济性等因素。一般
应优先采用碳素碳簧钢丝。
2、弹簧的许用应力簧的立得取按战的方漆
弹簧按载荷分为三类
I类弹簧:受变载荷作用次数>106,或很重要的弹簧。
类弹簧:受变
数在
载荷的弹簧,或受静载荷的重要弹簧。
Ⅲ类弹簧:受变载荷作用次数在<103,或受静载荷
的弹簧。
在选取材料和确定许用材料试,如下情况应适当调整
A对重要弹箦,其损坏对整个机器有重大影响时,许用应
力应适当降低
B经强压处理的弹簧,能提高其疲劳极限,对改善载荷下
的松弛有明显效果,可是适当
提高许用应力
C经喷丸处理的弹簧,能适当提高疲劳强度或疲劳寿命,
其许用应力可提高20%
D工作温度超过60°c时应对其切变模量进行修正,其
修正公式
Gt=KtG
G常温下的切变模量
Gt工作温度下的切变模量
Kt温度修正系数