弹簧设计参考资料
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§121
概述
弹簧是常用的弹性零件,它在受载后产生较大的弹性变形,吸收并储存能量。弹簧有以下的主要功能:1减振和缓冲。如缓冲器,车辆的缓冲弹簧等。2控制运动。如制动器、离合器以及内燃机气门控制弹簧。3储存或释放能量。如钟表发条,定位控制机构中的弹簧。4测量力和力矩。用于测力器、弹簧秤等。按弹簧的受力性质不同,弹簧主要分为:拉伸弹簧,压缩弹簧,扭转弹簧和弯曲弹簧。按弹簧的形状不同又可分为螺旋弹簧、板弹簧、环形弹簧、碟形弹簧等。此外还有空气弹簧、橡胶弹簧等。
§122
圆柱拉、压螺旋弹簧的设计
一、圆柱形拉、压螺旋弹簧的结构、几何尺寸和特性曲线1、弹簧的结构1压缩弹簧(图12-1)A、YI型:两端面圈并紧磨平B、YⅢ型:两端面圈并紧不磨平。磨平部分不少于圆周长的34,端头厚度一般不少于d8。
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aYⅠ型图121压缩弹簧
bYⅡ型
2拉伸弹簧(图12-2)A、LI型:半圆形钩B、LⅡ型:圆环钩C、LⅦ型:可调式挂钩,用于受力较大时
图122
拉伸弹簧
2、主要几何尺寸弹簧丝直径d、外径D、内径、中径、节距p、螺旋升角、自由高度压
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缩弹簧或长度拉伸弹簧
,如图123。此外还有有限圈数
,总圈数
,
几何尺寸计算公式见表121。
a图123圆柱形拉、压螺旋弹簧的参数
b
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表121圆柱形压缩、拉伸螺旋弹簧的几何尺寸计算公式
名称与代号弹簧直径dmm弹簧中径D2mm弹簧内径D1mm弹簧外径Dmm弹簧指数C压缩螺旋弹簧由强度计算公式确定拉伸螺旋弹簧
D2CdD1D2dDD2dCD2d一般4≤C≤6
螺旋升角°对压缩弹簧,推荐=5°~9°有效圈数
总圈数
1由变形条件计算确定一般
2压缩
1=
+225;拉伸
1=
1=
+15~2YⅠ型热卷;
1的尾数为14、12、34或整圈,推荐12圈
两端圈磨平
1=
+15时,H0=
pd
自由高度或长度H0mm
1=
+2时,H0=
p15d
1=
+25时,H0=
p2d两端圈不磨平
1=
+2时,H0=
p3d
1=
+25时,H0=
p35dH
=H0-λ
LI型H0=
1dD1LⅡ型H0=
1d2D1LⅦ型H0=
15d2D1
工作高度或长度H
mm节距pmm间距mm压缩弹簧高径比b展开长度Lmm
H
=H0λ
,λ
-变形量p=d
=p-db=H0D2LD2
1cos
=0
LD2
钩部展开长度
弹簧指数C:弹簧中径D2和簧丝直径d的比值即:CD2d。弹簧丝直径d相同时,C值小则弹簧中径D2也r