压缩弹簧压簧

作者:簧教主  来源:www.willowbendclub.com  更新时间:2020-06-08 9:14:03  点击次数:

   压缩弹簧压簧

  压缩弹簧(压簧)是承受向压力的螺旋弹簧,它所用的材料截面多为圆形,也有用矩形和多股钢萦卷制的,弹簧一般为等节距的,压缩弹簧的形状有:圆柱形、圆锥形、中凸形和中凹形以及少量的非圆形等,压缩弹簧的圈与圈之间有一定的间隙,当受到外载荷时弹簧收缩变形,储存形变能。
  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/T11: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)
  一般情况下压簧设计时用着一个公式就够了
  拉簧设计时工程图中的力为:如上公式计算值+初张值
  初张值公式为:πd4G/800D2
  (弹簧的其他参数及计算公式等,我提供的现代机械设计手册单行本弹簧设计[秦大同2013年编]这本书里有,这是很厉害的一本书,有了他压簧、拉簧、扭簧、薄片簧、橡胶弹簧、气弹簧等十几种弹簧的设计计算都可以搞定)
  有了弹簧弹力我们就可以出工程图了:
  在弹簧工程图中划出变形量与弹力三角图,技术要求注明:1)旋向:右旋左旋2)总圈数3)有效圈数4)端面情况5)精度等级国标等
  压簧拉簧设计总结:
  实际设计过程中我们用的设计方法是:
  1.先根据使用情况用三维软件画螺旋线及用空间草图构造出弹簧端面,然后扫描拉伸成弹簧
  2.再用我提供的在线弹簧设计软件网址为jxzlw.cn/th.html,设置已知参数计算弹簧力
  3.然后应用场景对弹簧要求不高的情况我们根据空间结构画出三维,再用在线弹簧设计软件计算弹力就完成设计。
  应用场景对弹簧要求高的情况根据在线弹簧设计软件的计算及弹簧的使用情况,不断修正弹簧三维,以满足我们的实际要求
  4.最后用弹簧三维及在线弹簧设计软件中的计算值出工程图。弹簧就设计好了。
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