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对于圆截面弹簧丝可按下式计算:
圆柱螺旋压缩拉伸弹簧受载后的轴向变形量λ可根据材料力学关于圆柱螺旋弹簧变形量的公
式求得
式中:
弹簧的有效圈数;G弹簧材料的切变模量,见前一节表弹簧常用材料及其许用应力。如以Pmax代替P
则最大轴向变形量为:
1对于压缩弹簧和无预应力的拉伸弹簧:2)对于有预应力的拉伸弹簧:拉伸弹簧的初拉力或初应力取决于材料、弹簧丝直径、弹簧旋绕比和加工方法。用不需淬火的弹簧钢丝制成的拉伸弹簧,均有一定的初拉力。如不需要初拉力时,各圈间应有
间隙。经淬火的弹簧,没有初拉力。当选取初拉力时,推荐初应力τ0值在下图的阴影区内选取。
初拉力按下式计算:使弹簧产
生单位变形所需的载荷kp称为弹簧刚度,即
弹簧初应力的选择范围
弹簧刚度是表征弹簧性能的主要参数之一。它表示使弹簧产生单位变形时所需的力,刚度愈大,
需要的力愈大,则弹簧的弹力就愈大。但影响弹簧刚度的因素很多,由于kp与C的三次方成反比,
f即C值对kp的影响很大。所以,合理地选择C值就能控制弹簧的弹力。另外,kp还和G、d、

关。在调整弹簧刚度时,应综合考虑这些因素的影响。B

(四承受静载荷的圆柱螺旋压缩拉伸弹簧的设计
弹簧的静载荷是指载荷不随时间变化,或虽有变化但变化平稳,且总的重复次数不超过次的交变载荷或脉动载荷而言。在这些情况下,弹簧是按静载强度来设计的。
在设计时,通常是根据弹簧的最大载荷、最大变形、以及结构要求例如安装空间对弹簧尺寸的限制等来决定弹簧丝直径、弹簧中径、工作圈数、弹簧的螺旋升角和长度等。
具体设计方法和步骤如下
1根据工作情况及具体条件选定材料,并查取其机械性能数据。
2选择旋绕比C,通常可取C≈5~8极限状态时不小于4或超过16,并算出补偿系数K值。
3根据安装空间初设弹簧中径D2,乃根据C值估取弹簧丝直径d,并查取弹簧丝的许用应力。
4试算弹簧丝直径d
σσ必须注意,钢丝的许用应力决定于其B,而B是随着钢丝的直径变化的又因τ是按估σ取的d值查得B的H计算得来的,所以此时试算所得的d值,必须与原来估取的d值相比较,如
果两者相等或很接近,即可按标准圆整为邻近的标准弹簧钢丝直径d,并按D2Cd以求出;如果两者相差较大,则应参考计算结果重估d值,再查其而计算τ,代入上式进行试算,直至满意后才能计算D2计算出的D2,值也要按表普通圆柱螺旋弹簧尺寸系列进行圆整。
5根据变形条件求出弹簧工作圈数:
对于有预r
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