进行弹簧设计的时候,虽然弹簧的定数很重要,但是这个固有振动数也是必须要考虑到的。
弹簧碰撞的计算公式
弹簧是为了缓和冲击力
碰撞时为了冲击力降低,比较有效果的手段就是使用弹簧。为了评价缓和冲击的能力,像下面那样用缓冲效率η来定义。
公式8这里的M为碰撞侧的质量、v0为碰撞时的速度、Pmax为最大冲击力、δmax为被碰撞侧的最变位。η的值一般为0以上1以下,虽然理想的情况下为1,一定弹簧定数弹簧的碰撞效率η就会变为12。
f1不同形状的薄板弹簧的计算公式
·11长方形断面的单侧支撑弹簧
薄板弹簧最简单的就是长方形断面的单侧支撑弹簧,A为固定端,B为自由端,在B点加上负荷P的情况下的计算公式为
这里的I表示2次力矩。来表示,
较大的情况下来表示。
因此,
较大情况的计算公式为
ν为泊松比、钢的情况下、ν03。应力在固定端为最大时
来表示。
这里薄板弹簧材料的纵弹性系数E的值在表2表示。表1计算用记号及单位
记号
单位
h
板厚
。
记号的意义mm
f记号
单位
b
板幅
l
支点到负荷点的距离
r
圆弧的半径
E
纵弹性系数
I
断面2次力矩
Z
断面系数
P
弹簧所受负荷(力
δ
受力点的弯曲荷
k
弹簧定数
σ
弯曲应力
ν
泊松比
表2纵弹性系数:E(Nm)
材料
弹簧钢钢材
不锈钢磷青铜
SUS301SUS304SUS631
铍铜·12梯形单侧支撑薄板弹簧计算公式
记号的意义
mmmmmmNmm2mm4mm3NmmNmmNmm2
E的值206×103186×103186×103196×10398×103127×103
2像图2那样,薄板弹簧的板厚一定的时候,板幅为直线式变化的情况下,自由端的弯曲为
f公式4公式中B的计算,根据板厚不同分为下列2种板厚较厚的情况下板厚非常薄厚的情况下、另外,公式中的值,根据βb1b可以从图3中求出。
图3·13板幅带台阶的薄板弹簧计算公式
f图4像图4那样,当板厚一定时,板幅带台阶的薄板弹簧的自由端弯曲为,
公式5
这里,
是由P而产生的台阶部位A的弯曲和弯曲角,
弯曲。·14圆环状单侧支撑的薄板弹簧计算公式
的长度为,表示板幅的单边弹性的自由端的
图5像图5这样,板厚的中心为直线,板幅的中心线为圆弧状,垂直负荷P在自由端作用的时候,任意位置φ的弯曲δφ为
f这里的C表示板的扭转强度。·15圆弧状单侧支撑的薄板弹簧计算公式
图6板厚的中心线为圆弧状的单侧支撑弹簧,求其在负荷作用下的弯曲,一般利用卡氏定律来求解。以下就是利用该定律的计算结果。如图6表示在圆弧状薄板上,垂直负荷P水平负荷W各自在中心角的位r