圆柱弹簧设计汇总VIP免费

一,圆柱螺旋压缩弹簧各部分名称及尺寸关系此图为圆柱螺旋压缩弹簧各部分尺寸,图中尺寸的意义如下1.簧丝直径d弹簧的钢丝直径（俗称线径或线径）2.弹簧外径D弹簧的最大直径（俗称大径,也有的公司用OD来表示外径,知道就好,不要学这种坏习惯）3.弹簧内径D1弹簧的最小直径(俗称小径,也有的公司用ID来表示内径,知道就好,不要学这种坏习惯）4.弹簧中径D2弹簧的平均直径(俗称中心径,也有的公司用Dcen来表示外径,知道就好,不要学这种坏习惯）5.节距t除两端支撑圈外,弹簧上相邻两圈在相对应两之间的轴向距离6.弹簧圈数弹簧圈数共有三种,即有效圈数n,支撑圈n2,和总圈数n1.7.自由高度H0弹簧在不受外力时的高度（或长度），H0=nt+(n2-0.5)d当然弹簧的参数远远不只这些，像一些疲劳特性计算,有效寿命的计算,载荷与变形屈服曲线,弹簧刚度有限元分析等,在扫盲班中就不做解释了,放在后面提高班中再介绍.接下来简单介绍一下弹簧的加工艺:我们常用碳素弹簧钢、合金弹簧钢、不锈弹簧钢以及铜合金、镍合金和橡胶等材料来制作弹簧。弹簧的制造方法有冷卷法和热卷法。弹簧丝直径小于8毫米的一般用冷卷法，大于8毫米的用热卷法。有些弹簧在制成后还要进行强压或喷丸处理，可提高弹簧的承载能力。我们回到正题,讨论一下此次扫盲题的分析及计算:首先我们要搞清楚弹簧的刚度计算公式~弹簧刚度值我们用K来表示,单位是N/mm2K=G*d^4/8*d2^3*n其中G是指材料的切变模量(俗称弹性系数),此数据一般可通过查表获得,也可以要求供应厂商提供材料物性表获得.常见的像SUS631,SUS316,SUS304,SUS302等为70000N/mm2弹簧刚,65Mn等等约为80000N/mm2~求得K值后后，我们还需获得弹簧的作用长度L值，此长度由我们设计者来设计确定。作用长度指弹簧的预压长度+作用行程长度之和如一个弹簧由10压缩至6,那么它的作用长度则为4.如果还有预压高度，也要一并算入作用长度。最后弹簧作用力P值为：P=K*L以题目为例，(此题没有标准答案,给了很大的空间让我们去设计)1,选用材料,这要看我们的实际产品需求去自行选择,目的就是要求学会材料的切变模量的获得2,分析装配关系,确定我们弹簧的内外径,有效圈数,及线径的取值范围,由图面分析我们可以知道,弹簧的内径不应小于8.4外径不应大于15自由高度不应小于10当产品处于ACTIONSTATE时,还要考虑到弹簧线径d和总圈数n1的选取.如果线径过粗,总圈数过多,就会造成干涉使产品不能到达ACTIONSTATE.3.自选将相关设计参数代入公式中,获得弹簧参数首先确定K值。假如我们选取65Mn作为弹簧材料，查表得65M材料切变模量(材料弹性系数)：G=80000N/mm2将弹簧参数代入K=G*d^4/8*d2^3*n公式中求得K值。最后求弹簧作用力P=K*L具体的计算过程我就不多讲了，毕竟大家都不是小学生了~而此题也没有标准答案，只要是符舍设计要求的都行。我们可以随意改变弹簧线径，有效圈数，自由高度，内径等参数来调整弹簧作用力。最后我们来一起赏析下lystrung兄弟的分析&计算过程：1、选择弹簧材料，常用普通弹簧一般选择70#钢或65Mn,在此选择65Mn；2、确定弹簧最小线径：曲度系数：K=4C-1/(4C-4)+0.615/CK=23/20+(0.615/6)=1.2525确定弹簧最小线径：3、确定弹簧有效圈数：弹簧刚度：k=F/y=280*9.8/1000*5=0.5488N/mm假设线径d=0.8mm，中径D2=13mm查表：材料切变模量(材料弹性系数)：G=80000N/mm2有效圈数：n=G*d4/8*D23*k=80000*0.84/8*133*0.5488=3.4总圈数N=54、作出图纸：首先说下弹簧设计的2个最基本的公式：1.弹簧常数K：单位kg/mm2.彈簧作用力P：单位g说明：G(弹性系数)：对不同材料，可以查资料（不锈钢304为7000kg/mm2）d(线径)OD(外径)Dcen(中心径)：OD-dNc(有效圈数)：总圈数-2L(作用长度)：预压长度+作用行程当然做好一个要求高的压缩弹簧，要考虑的远不止这些，要考虑弹簧处理后应力的变化、摩擦力影响等等因素。w1.JPG(5.22KB)w2.jpg(4.29KB)原题的要求，附图片：1.压缩弹簧被用在一个装配件里，里面的为塑料件。塑料件和弹簧相配合的直径为8.4mm。2.装配好后，在不受外力的情况下，弹簧的长度为10mm。3.在受外力270-280g的情况下，弹簧的长度为为5mm，也就是说弹簧作用行程也为5mm。p0.jpg(30.81KB)p1.JPG(42.48KB)p2.j...