文档介绍：前言在设计弹簧时, 除了选取标准弹簧, 但往往有很多是非标的; 或拿人家设计的来用, 但也得验算弹簧刚度和工作力。如果完全按《机械设计手册》计算,则复杂繁琐。下面是结合工作实践,进行归纳后的螺旋压缩/ 拉伸弹簧的简易计算方法。圆线螺旋弹簧的简易计算方法序号项目内容说明一材料碳素弹簧钢丝 C级力学参数: G=80*10 3 Mpa ;τ p= 800 Mpa 用于中等应力弹簧,材料在钢厂经冷拔强化处理, 加工后只需低温回火二弹簧中径由零件空间相关尺寸或结构决定弹簧内/ 外径离零件表面要有一定空隙;建议≥1 三弹丝直径根据旋绕比 C( 热绕 4~ 10 ;冷卷 4~ 14) ,计算簧丝直径: d=D/C ,选取标准直径簧丝一般是冷卷绕制;超出推荐值后绕制困难四单圈刚度 Pd′=G*d 4 /(8*D 3 )*10 3, 单位: N/mm 材料确定后,单圈刚度只与 D、d 有关。 G: ~ 80*10 3 Mpa ,d>4,取 ;d<4,取 80; 简化直接取 80 五总刚度 Pd= Pd′/n; 按估算刚度,对 D、d 适当调整;或微调 n ,使 Pd 接近估算刚度; 六工作弹簧力压缩量* 总刚度;单位: N; 工作弹簧力一般在(20 %~ 80% )Pj 范围七极限弹簧力 Pj=*d 3 /(8*K*D)* τ p; 单位: N K=(4C-1)/(4C-4)+ ;τ p= * δ b,δ b 玉柴技术标准手册 114 页; 或 780 ~ 850 Mpa ,d>3 ,取 780 ;d<3 ,取 850 ; 或简化直接取 810Mpa ; 注:拉伸弹簧取 80% Pj; 八节距 t≈ D/3 ~ D/2 ; 按自由长度算出; 九有效圈数按标准选取十自由高度 n*t + *d ,进行圆整; 端部并紧磨平,支承圈为 1圈主要从《机械设计手册第 2卷 11 章》和《弹簧设计手册》总结归纳例1 :某夹具的 M20 螺杆外面套一个压缩弹簧,夹紧后高度 80 毫米,压缩约 15~ 20 毫米;压板重量 4Kg ,设计该压缩弹簧。一、估算: 夹紧后, 弹簧压缩约 17 毫米, 弹力约 5Kg( 必须大于 4Kg) ; 弹簧自由高度 80+(15 ~ 20) 毫米; 弹簧刚度: 5*10/17 = ; 二、计算: 1 、选碳素弹簧钢丝-C ,中径φ 24;C取 ;d= 24/ = ;选φ 簧丝; 2、 Pd′= 80*10 3 * 4 /(8*24 3)= ; 3 、考虑前面的估算刚度( ) ,取 n= 10, Pd= / 10= ; 4 、考虑前面的估算自由高度: 95~ 100 ,取 100 ,则 t= (100-*)/10 = ; 三、验算: 1 、压缩 20 毫米, F= *20 = N >4 K g; 2 、极限力: Pj=*d 3 /(8*K*D)* τ p= * 3 /(8**24)*850 = ; 例2: 现有一压缩弹簧,簧丝直径φ2 ,有效圈数 4 ,中径φ ,工作行程 ,需承重