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  • 压缩与拉伸弹簧的设计计算

    弹簧多数在变应力下工作,它的性能和使用寿命在很大程度上取决于材料的特性。选择弹簧材料主要根据弹簧的工作条件、承受载荷的类型、是否受冲击载荷及弹簧材料的许用应力等因素确定,同时也应考虑弹簧制造的工艺性。弹簧的材料必须具有较高的疲劳极限、屈服点和足够的冲击韧性。另外,对热成形的弹簧还要求其材料有良好的淬透性、低的过热敏感性和不易脱碳等性能。

    常用的弹簧材质有16种:
    1.碳素弹簧钢丝GB/T4357:强度高,性能好,用于各种非重要场景
    2.琴钢丝又叫重要用途碳素弹簧钢丝 GB/T4358:强度高、韧性好用于重要小弹簧,阀类弹簧
    3.弹簧用不锈钢丝YB/T 11:耐腐蚀、耐高低温用于腐蚀或高低温条件下的小弹簧
    4.阀门用油淬火回火碳素弹簧钢丝GB4359:用于内燃机阀门或类似用途弹簧
    5.油淬火回火碳素弹簧钢丝GB4360:用于普通机械用弹簧
    6.油淬火回火硅锰弹簧钢丝GB4361:用于高负荷弹簧如汽车悬挂
    7.阀门用油淬火回火铬硅弹簧钢丝GB4362:用于较高温度、高应力、高疲劳强的阀门或其他场景
    8.阀门用油淬火回火铬钒弹簧钢丝GB2271
    9.硅锰弹簧钢丝GB5218:强度高弹性好,用于较大的普通机械弹簧
    10.铬钒弹簧钢丝GB5219:用于较高温度下的弹簧
    11.阀门用铬钒弹簧钢丝GB5220:用于较高温度的内燃机阀门弹簧
    12.铬硅弹簧钢丝GB5221:用于较高温度下的高应力弹簧
    13.硅青铜线GB3121:耐腐蚀防磁,用于机械仪表中的弹性元件
    14.锡青铜线GB3124:耐磨、耐腐蚀、防磁用于机械仪表中的弹性元件
    15.铍青铜线GB3134:耐磨、耐腐蚀、防磁、导电用于机械仪表中的精密弹性元件
    16.热轧弹簧钢GB1222:根据牌号用于各种普通机械场景
    机电产品中主要用前3种:碳素弹簧钢丝用25--80或40Mn--7OMn钢制造;琴钢丝用60-80或60Mn-7OMn钢制造。弹簧用不锈钢丝用1Crl8Ni9, OCrl9NilO, OCrl7Nil2Mo2, OCr17Ni18AI钢制造。
    设计人员压簧拉簧设计计算中主要用的参数有:
    切边模量G:碳素弹簧钢与琴钢丝取8000kgf/mm2,弹簧用不锈钢取7000kgf/mm2
    弹簧线径d:0.08-13mm,
    弹簧中径D:设计弹簧时螺旋线直径
    弹簧有效圈数n:(手册中公式里常用这个值)
    压缩弹簧:设计人员三维建模出弹簧模型:数完整节距个数就是有效圈数
    拉伸弹簧:设计人员三维建模出弹簧模型:有多少个完整圈数就是有效圈数
    弹簧总圈数:有效圈数+弹簧两端有效圈数以外的圈数(设计软件中常用这个值)
    弹簧变形量L:压簧就是弹簧被压缩了多少mm,拉伸就是弹簧被拉伸了多少mm
    知道了这些参数结合:
    弹力公式:F=[(G*d4)/(8*n*D3)]*L
    (这个公式计算出的是弹簧在某一变形量下的弹力,单位是KGf,乘以g即9.8就是多少N)

    | 发布时间:2019.01.31    来源:    查看次数:516
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