圆柱弹簧的设计计算 ( 一) 几何参数计算普通圆柱螺旋弹簧的主要几何尺寸有：外径D、中径 D2、内径 D1、节距 p、螺旋升角α 及弹 簧丝直径 d 。由下图圆柱螺旋弹簧的几何尺寸参数图可知，它们的关系为：式中弹簧的螺旋升角α，对圆柱螺旋压缩弹簧一般应在5° ～9° 范围内选取。弹簧的旋向可以是右旋或左旋，但无特殊要求时，一般都用右旋。圆柱螺旋弹簧的几何尺寸参数普通圆柱螺旋压缩及拉伸弹簧的结构尺寸计算公式见表( 普通圆柱螺旋压缩及拉伸弹簧的结构尺寸（ mm）计算公式 ) 。普通圆柱螺旋压缩及拉伸弹簧的结构尺寸（mm）计算公式参数名称及代号计算公式备注压缩弹簧拉伸弹簧中 径 D2 D2=Cd 按普通圆柱螺旋弹簧尺寸系列表取标准值内 径 D1 D1=D2-d 外 径 D D=D2+d 旋绕比 C C=D2/d 压缩弹簧长细比b b=H0/D2 b 在 1～5.3的范围内选取自由高度或长度H0 H0≈pn+(1.5～2)d （两端并紧，磨平）H0≈pn+(3 ～3.5)d （两端并紧，不磨平）H0=nd+ 钩环轴向长度工作高度或长度H1,H2, ⋯,HnHn=H0- λ nHn=H0+λ nλ n-- 工作变形量有效圈数 n 根据要求变形量按式（16-11）计算n≥2总圈数 n1 n1=n+(2～2.5) （冷卷）n1=n+(1.5～2) （YII型热卷）n1=n 拉伸弹簧 n1 尾数为 1/4,1/2,3/4整圈。推荐用1/2圈节 距 p p=(0.28～0.5)D2 p=d 轴向间距 δδ =p-d 展开长度 L L=π D2n1/cos αL≈π D2n+钩环展开长度螺旋角 αα =arctg(p/π D2)对压缩螺旋弹簧，推荐α =5° ～9° ( 二) 特性曲线弹簧应具有经久不变的弹性，且不允许产生永久变形。因此在设计弹簧时， 务必使其工作应力在弹性极限范围内。在这个范围内工作的压缩弹簧，当承受轴向载荷P 时，弹簧将产生相应的弹性变形，如右图a 所示。为了表示弹簧的载荷与变形的关系，取纵坐标表示弹簧承受的载荷，横坐标表示弹簧的变形，通常载荷和变形成直线关系( 右图 b) 。 这种表示载荷与变形的关系的曲线称为弹簧的特性曲线。对拉伸弹簧，如图<圆柱螺旋拉伸弹簧的特性曲线> 所示，图 b 为无预应力的拉伸弹簧的特性曲线；图c 为有预应力的拉伸弹簧的特性曲线。右图 a 中的 H0 是压缩弹簧在没有承受外力时的自由长度。弹簧在安装时， 通常预加一个压力 Fmin ，使它可靠地稳定在安装位置上。 Fmin 称为弹簧的最小载荷 ( 安装载荷 ) 。在它的作用下，弹簧的长度被压缩到 H1其压缩变形量为λ min。Fmax为弹...
