時間 : 2024-11-22
我們都知道壓縮彈簧就是承受壓力的螺旋彈簧,它一般用料的截面基本都是圓形。壓縮彈簧一直廣泛用于我們的生活,不管是一些大型的設備或者小型的設備,都基本用上了壓縮彈簧。那么知道一些關于壓縮彈簧計算的知識,是不是對于我們的生活有著許多的便利了。因為圓形彈簧使用較多,所以就簡單為大家介紹一下關于圓形壓縮彈簧計算的知識。下面和小兔一起去學習一下吧。
圓柱螺旋彈簧根據工作時受力不同又可分為:壓縮彈簧,拉伸彈簧和扭轉彈簧。此次掃盲我們只介紹圓柱螺旋彈簧。
圓柱螺旋壓縮彈簧各部分名稱及尺寸關系
此圖為圓柱螺旋壓縮彈簧各部分尺寸,圖中尺寸的意義如下
1. 簧絲直徑d 彈簧的鋼絲直徑(俗稱線徑或線徑)
2. 彈簧外徑D 彈簧的最大直徑(俗稱大徑,也有的公司用OD來表示外徑,知道就好,不要學這種壞習慣) 3. 彈簧內徑D1彈簧的最小直徑(俗稱小徑,也有的公司用ID來表示內徑,知道就好,不要學這種壞習慣)
4. 彈簧中徑D2彈簧的平均直徑(俗稱中心徑,也有的公司用Dcen來表示外徑,知道就好,不要學這種壞習慣) 5. 節距t 除兩端支撐圈外,彈簧上相鄰兩圈在相對應兩之間的軸向距離 6. 彈簧圈數 彈簧圈數共有三種,即有效圈數n,支撐圈n2,和總圈數n1. 7. 自由高度H0 彈簧在不受外力時的高度(或長度),H0=nt+(n2-0.5)d
當然彈簧的參數遠遠不只這些,像一些疲勞特性計算,有效壽命的計算, 載荷與變形屈服曲線,彈簧剛度有限元分析等,在掃盲班中就不做解釋了,放在后面提高班中再介紹。
接下來簡單介紹一下彈簧的加工藝:
我們常用碳素彈簧鋼、合金彈簧鋼、不銹彈簧鋼以及銅合金、鎳合金和橡膠等材料來制作彈簧。彈簧的制造方法有冷卷法和熱卷法。彈簧絲直徑小于8毫米的一般用冷卷法,大于8毫米的用熱卷法。有些彈簧在制成后還要進行強壓或噴丸處理,可提高彈簧的承載能力。
我們回到正題,討論一下此次掃盲題的分析及計算: 首先我們要搞清楚彈簧的剛度計算公式~ 彈簧剛度值我們用K來表示,單位是N/mm2
K=G*d^4/8*d2^3*n 其中G是指材料的切變模量(俗稱彈性系數),此數據一般可通過查表獲得,也可以要求供應廠商提供材料物性表獲得.常見的像SUS631,SUS316,SUS304,SUS302等為70000N/mm2 彈簧剛,65Mn等等約為80000N/mm2~
求得K值后后,我們還需獲得彈簧的作用長度L值,此長度由我們設計者來設計確定。
作用長度指彈簧的預壓長度+作用行程長度之和 如一個彈簧由10壓縮至6,那么它的作用長度則為4.如果還有預壓高度,也要一并算入作用長度。 最后彈簧作用力P值為:P=K*L
具體的計算過程小兔就不多講了,畢竟大家都不是小學生了, 而所有制造壓縮彈簧中,只要沒有嚴格的標準,只要是符舍設計要求的制造都是可行的。我們可以隨意改變彈簧線徑,有效圈數,自由高度,內徑等參數來調整彈簧作用力。但是對于一些嚴格要求的設備就不行了。 好了,所有的介紹就到這里了,希望可以幫助大家,讓大家收獲一份知識。
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