彈簧彈力計算A

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1、彈簧彈力計算壓力彈簧的設計數(shù)據(jù)，除彈簧尺寸外，更需要計算出最大負荷及變位尺寸的負荷；彈簧常數(shù)：以k表示，當彈簧被壓縮時，每增加?1mm距離的負荷(kgf/mm)；彈簧常數(shù)公式（勁度系數(shù)）（單位：kgf/mm）：K=(G×ｄ４)／（８×Ｄｍ３×Ｎｃ）　G=線材的鋼性模數(shù)：琴鋼絲G=8000?；不銹鋼絲G=7300；磷青銅線G=4500?；黃銅線G=3500d=線徑Do=OD=外徑Di=ID=內(nèi)徑Dm=MD=中徑=Do-dN=總圈數(shù)Nc=有效圈數(shù)=N-2彈簧常數(shù)計算范例:線徑=2.0mm,?外徑=22mm,?總圈數(shù)=5.5圈?,鋼絲材質=琴鋼

2、絲K=(G×ｄ４)／（８×Ｄｍ３×Ｎｃ）＝（８０００×２４）／（８×２０３×３．５）＝０．５７１ｋｇｆ／ｍｍ??拉力彈簧??拉力彈簧的?k值與壓力彈簧的計算公式相同。拉力彈簧的初張力：初張力等于適足拉開互相緊貼的彈簧并圈所需的力，初張力在彈簧卷制成形后發(fā)生。拉力彈簧在制作時，因鋼絲材質、線徑、彈簧指數(shù)、靜電、潤滑油脂、熱處理、電鍍等不同，使得每個拉力彈簧初始拉力產(chǎn)生不平均的現(xiàn)象。所以安裝各規(guī)格的拉力彈簧時，應預拉至各并圈之間稍為分開一些間距所需的力稱為初張力。初張力=P-（k×F1）=最大負荷-（彈簧常數(shù)×拉伸長度）?扭力彈簧?彈簧常數(shù)：

3、以?k?表示,當彈簧被扭轉時，每增加1°扭轉角的負荷(kgf/mm).彈簧常數(shù)公式（單位：kgf/mm）:K=(Ｅ×ｄ４)／（１１６７×Ｄｍ×ｐ×Ｎ×Ｒ）E=線材之鋼性模數(shù)：琴鋼絲E=21000,不銹鋼絲E=19400,磷青銅線E=11200,黃銅線E=11200d=線徑Do=OD=外徑Di=ID=內(nèi)徑Dm=MD=中徑=Do-dN=總圈數(shù)R=負荷作用的力臂p=3.1416?彈簧的工作載荷Fx應該在0.2Fs≤Fx≤0.8Fs（Fs為試驗載荷：測定彈簧特性是應加的最大載荷）彈簧鋼絲和彈性合金絲(上)東北特殊鋼集團大連鋼絲制品公司?徐效謙彈性

4、材料是機械和儀表制造業(yè)廣泛采用的制作各種零件和元件的基礎材料，它在各類機械和儀表中的主要作用有：通過變形來吸收振動和沖擊能量，緩和機械或零部件的震動和沖擊；利用自身形變時所儲存的能量來控制機械或零部件的運動；實現(xiàn)介質隔離、密封、軟軸連接等功能。還可以利用彈性材料的彈性、耐蝕性、導磁、導電性等物理特性，制成儀器、儀表元件，將壓力、張力、溫度等物理量轉換成位移量，以便對這些物理量進行測量或控制。1?彈性材料的分類1.1?按化學成分分類彈性材料可分為：碳素彈簧鋼、合金彈簧鋼、不銹彈簧鋼、鐵基彈性合金、鎳基彈性合金、鈷基彈性合金等。1.2?按使用

5、特性分類根據(jù)彈性材料使用特性，可作如下分類：1.2.1?通用彈簧鋼(1)形變強化彈簧鋼：碳素彈簧鋼絲。(2)馬氏體強化彈簧鋼：油淬火回火鋼絲。(3)綜合強化彈簧鋼：沉淀硬化不銹鋼絲1.2.2?彈性合金??(1)耐蝕高彈性合金??(2)高溫高彈性合金??(3)恒彈性合金?(4)具有特殊機械性能、物理性能的彈性合金2?彈簧鋼和彈性合金的主要性能指標2.1?彈性模量鋼絲在拉力作用下產(chǎn)生變形，當拉力不超過一定值時，變形大小與外力成正比，通常稱為虎克定律。公式如下：???????ε=σ/E式中??ε—?應變（變形大?。│摇?應力（外力大小）E?—?

6、拉伸彈性模量拉伸彈性模量(又稱為楊氏彈性模量或彈性模量)是衡量金屬材料產(chǎn)生彈性變形難易程度的指標，不同牌號彈性模量各不相同，同一牌號的彈性模量基本是一個常數(shù)。工程上除表示金屬抵抗拉力變形能力的彈性模量外（E），還經(jīng)常用到表示金屬抵抗切應力變形能力的切變彈性模量（G）。拉伸彈性模量與切變彈性模量之間有一固定關系：G?=，μ稱為泊桑比，同一牌號的泊桑比是一定數(shù)，彈性材料的μ值一般在1/3～1/4之間。E和G是彈簧設計時兩個重要技術參數(shù)（拉壓螺旋彈簧的軸向載荷力P=，扭轉螺旋彈簧的剛度P=）。冷拉碳素彈簧鋼絲和合金彈簧鋼絲的E和G值如表1。表1

7、?彈簧鋼的E和G值材??料??名??稱E?(Mpa)G?(Mpa)冷拉碳素彈簧（65Mn,70）196500～19860078600～80670冷拉碳素彈簧（T8MnA,T9A）193000～20340080000～8270050CrV1965007720055CrSi2034007720060Si2MnA2000007410060Si2CrVA20580030W4Cr2V2058001Cr13Ni2?(414)200000772003Cr13?(420)200000772001Cr17Ni2(431)206000773001Cr18Ni

8、9(302)193000689500Cr17Ni7Al203400758402.2?彈性極限和屈服極限鋼絲在彈性范圍內(nèi)承受外力產(chǎn)生一定變形，外力消除鋼絲恢復原狀，鋼絲不產(chǎn)生永久殘余變形所能承受