彈簧（壓簧）力度計算與設(shè)計

• • 彈簧的種類
  • 什么是彈性系數(shù)
  • 彈簧的材料
  • 常用材料與用途
  • 彈性系數(shù)與哪些因素有關(guān)
  • 彈簧力度設(shè)計與計算
  • 彈簧收尾設(shè)計

彈簧是一種利用彈性來工作的機(jī)械零件。一般用彈簧鋼制成。利用它的彈性可以控制機(jī)件的運動、緩和沖擊或震動、儲蓄能量、測量力的大小等。廣泛用于機(jī)器、儀表中。

彈簧的種類

最常用的是三種，壓簧，拉簧，扭簧。除此之外還有氣門彈簧、懸架彈簧、膜片彈簧、減震彈簧、液壓彈簧、油泵彈簧、碟形彈簧、高溫彈簧、卡簧、渦卷簧以及異性彈簧等。

什么是彈性系數(shù)

彈性系數(shù)（k），即倔強(qiáng)系數(shù)（勁度系數(shù)）。它描述單位形變量時所產(chǎn)生彈力的大小。k值大，說明形變單位長度需要的力大，或者說彈簧“硬”。勁度系數(shù)又稱剛度系數(shù)或者倔強(qiáng)系數(shù)。勁度系數(shù)在數(shù)值上等于彈簧伸長（或縮短）單位長度時的彈力。

彈簧的材料

根據(jù)GB/T 13304《鋼分類》標(biāo)準(zhǔn)，按照基本性能及使用特性一，彈簧鋼屬于機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼；按照質(zhì)量等級，屬于特殊質(zhì)量鋼，即在生產(chǎn)過程中需要特別嚴(yán)格控制質(zhì)量和性能的鋼。

在一些特定要求的場合，如在酸堿度較高、潮濕的環(huán)境我們還經(jīng)常用到不銹鋼材料來制作彈簧。

常用材料與用途

1.不銹鋼線：

SUS202、SUS304、WPB（美標(biāo)）：耐熱耐蝕，回火溫度300-480度，熱處理后顯米灰色/亮白色，單價中等，彈性(剪切)模量~7200

2.碳鋼線：
SWC、SWB：冷拉（硬拉）高碳鋼鋼絲，耐蝕性差，要求精度不高，剛性脆，成型后需要表面處理或進(jìn)行防銹處理，回火溫度200-400度，熱處理后顯茶色，淡青色，褐色，單價低

3.琴剛線 :
SWPA、SWPB：耐疲勞性能極佳，精度高，型后需要表面處理或進(jìn)行防銹處理，一般用于開關(guān)彈簧，熱處理溫度200-400度，單價高，彈性(剪切)模量~8200

4. 玻銅線C1720W、磷青銅C5191W：
單價較高，綜合性能優(yōu)

彈性系數(shù)與哪些因素有關(guān)

1.彈簧的彈性系數(shù)與彈簧的外徑成反比，也就是彈簧的外徑越大，那么他的彈性系數(shù)越小。

2.彈簧的彈性系數(shù)K值與彈簧的線徑的4次方成正比。

3.彈簧的彈性系數(shù)K值與彈簧的材料的彈性模量成正比。

4.彈簧的彈性系數(shù)K值與彈簧的有效圈數(shù)成反比。

因此我們在彈簧設(shè)計的過程中，可以根據(jù)以上關(guān)系來調(diào)整彈簧的結(jié)構(gòu)來達(dá)到滿足需求的彈性系數(shù)。

彈簧力度設(shè)計與計算

1.彈簧絲直徑d：制造彈簧的鋼絲直徑。

2.彈簧外徑D2：彈簧的最大外徑。

3.彈簧內(nèi)徑D1：彈簧的最小外徑。

4.彈簧中徑D：彈簧的平均直徑。它們的計算公式為：D=（D2+D1）÷2=D1+d=D2－d

5.應(yīng)力修正t：除支撐圈外，彈簧相鄰兩圈對應(yīng)點在中徑上的軸向距離成為節(jié)距，用t表示。

6.有效圈數(shù)n：彈簧能保持相同節(jié)距的圈數(shù)。

7.支撐圈數(shù)n2：為了使彈簧在工作時受力均勻，保證軸線垂直端面、制造時，常將彈簧兩端并緊。并緊的圈數(shù)僅起支撐作用，稱為支撐圈。一般有1.5T、2T、2.5T，常用的是2T。

8.總?cè)?shù)n1:有效圈數(shù)與支撐圈的和。即n1=n+n2.

9.自由高H0：彈簧在未受外力作用下的高度。由下式計算：H0=nt+(n2-0.5）d=nt+1.5d(n2=2時）

10.彈簧展開長度L：繞制彈簧時所需鋼絲的長度。L≈n1（ЛD2）2+n2（壓簧）L=ЛD2n+鉤部展開長度（拉簧）

11.螺旋方向：有左右旋之分，常用右旋，圖紙沒注明的一般用右旋。

12.彈簧旋繞比：中徑D與鋼絲直徑d之比。

F= k * s * g

彈簧收尾設(shè)計

A.端部不并緊不磨平: 端部線圈未折彎靠緊，端面未磨平
B.端部不并緊磨平: 端部線圈未折彎靠緊，端面磨平與軸向垂直
C.端部并緊不磨平: 端部線圈折彎靠緊，端面未磨平
D.端部并緊磨平: 端部線圈折彎靠緊，端面磨平

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的弹簧（压簧）力度计算与设计的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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