弹簧的基本性能和设计要求学习教案

1、会计学1弹簧的基本弹簧的基本(jbn)性能和设计要求性能和设计要求第一页，共53页。第1页/共53页第二页，共53页。第2页/共53页第三页，共53页。第3页/共53页第四页，共53页。第4页/共53页第五页，共53页。第5页/共53页第六页，共53页。第6页/共53页第七页，共53页。第7页/共53页第八页，共53页。 型 式代 号 简 图 特 点 用 途圆柱型螺旋压缩弹簧 Y弹簧受轴向压缩负荷 Y RY两端圈并紧、磨平广泛应用于冷卷及热卷弹簧 RY两端圈并紧、不磨或磨平广泛应用于热卷弹簧 Y 两端圈并紧不磨用于d0.5mm,且对支承要求不高的情况，应用于冷卷弹簧 Y两端圈不并紧一般用于不太

2、重要的弹簧，应用于冷卷弹簧第8页/共53页第九页，共53页。 型 式代 号 简 图 特 点 用 途圆柱型螺旋拉伸弹簧 L弹簧受轴向拉伸负荷 L RL 半圆钩环两端弯有钩环，钩环形式视装配要求而定，推荐采用半圆钩环、圆钩环和圆钩环压中心3种形式。钩环弯折处应力较大，易折断，半钩环体积较小，多用于拉力不太大的情况。 L RL 圆钩环 L RL 圆钩环压中 心 L偏心圆钩环 L 长臂半圆钩环第9页/共53页第十页，共53页。 型 式代号 简 图 特 点 用 途圆柱型螺旋扭转弹簧 N弹簧受扭转负荷N内臂扭转弹簧扭转弹簧型式繁多，端部结构视装配要求而定，推荐采用外臂、内臂及直臂扭转弹簧，均应用于冷卷弹簧

3、N外臂扭转弹簧N中心臂扭转弹簧N 双扭簧N直臂扭转弹簧N单臂弯曲扭转弹簧第10页/共53页第十一页，共53页。第11页/共53页第十二页，共53页。 Ddt22Ddtdt222 . 08 . 0第12页/共53页第十三页，共53页。 nn360nD21第13页/共53页第十四页，共53页。弹簧的旋绕比弹簧的旋绕比C C 弹簧中径弹簧中径D D与材料直径与材料直径 d d 之比称作弹簧的旋绕比，之比称作弹簧的旋绕比，或弹簧指数。旋绕比越小，曲率越大，绕制越困难，弹簧刚或弹簧指数。旋绕比越小，曲率越大，绕制越困难，弹簧刚度也越大。由于工作时弹簧材料内侧切应力比平均切应力大度也越大。由于工作时弹簧材

4、料内侧切应力比平均切应力大很多，导致其工作区间变小。旋绕比大时，弹簧绕制较容易很多，导致其工作区间变小。旋绕比大时，弹簧绕制较容易，性能也较稳定。，性能也较稳定。弹簧的圈数弹簧的圈数 弹簧的有效圈数弹簧的有效圈数n n是指直接是指直接(zhji)(zhji)参加弹性变形的参加弹性变形的圈数。为了避免由于载荷偏心引起过大的附加力，工作圈数圈数。为了避免由于载荷偏心引起过大的附加力，工作圈数最少为两圈，一般应不少于最少为两圈，一般应不少于3 3圈。圈。 压缩弹簧支承圈的圈数压缩弹簧支承圈的圈数n2n2取决于端部结构型式。总圈取决于端部结构型式。总圈数等于有效圈数与支承圈数之和。数等于有效圈数与支承

5、圈数之和。第14页/共53页第十五页，共53页。NoImageDt第15页/共53页第十六页，共53页。度H0是指两端钩环内侧的距离。端部为半园钩环时 H0 (n+1)d+D1端部为园钩环时 H0 (n+1)d+2D1第16页/共53页第十七页，共53页。 F 弹簧的变形弹簧的变形量（量（mm） G 弹簧材料切弹簧材料切变模量（变模量（N/mm） d 弹簧材料直弹簧材料直径（径（mm） n 弹簧的有效弹簧的有效圈数圈数 D 弹簧中径弹簧中径（mm）348nDGd第17页/共53页第十八页，共53页。DnEd36704第18页/共53页第十九页，共53页。第19页/共53页第二十页，共53页。

6、端部型式总圈数n1自由高度H0压并高度Hb端部不并紧不磨平 n nt+d (n+1)d端部不并紧、磨平1/4圈 n+0.5 nt (n+1)d端部并紧不磨平，支承圈为1圈 n+2 nt+3d (n+3)d第20页/共53页第二十一页，共53页。 端部型式总圈数n1自由高度H0压并高度Hb端部不并紧、磨平，支承圈为3/4圈 n+1.5 nt+d (n+1) d端部并紧、磨平，支承圈为1圈 n+2 nt+1.5d (n+1.5)d端部并紧、磨平，支承圈为1+1/4圈 n+2.5 nt+2d (n+2)d第21页/共53页第二十二页，共53页。 PBP第22页/共53页第二十三页，共53页。 性 能

7、 类 别 碳素弹簧钢丝 B、C、D 级 不锈钢丝1Cr18Ni9许用切应力p Mpa 类 0.3 324 类 0.4 432 类 0.5 540许用弯曲应力 Mpa 类 0.5 540 类 0.625 677剪切弹性模量 G Gpa 0.5d4 81.578.5 71.5 d4 78.5 弹性模量 E Gpa 0.5d4 204202 193 d4 197 推荐使用温度 40120 -250300 特性及用途 强度高、加工性能好，淬透性差，适用于做小弹簧，或要求不高的大弹簧耐腐蚀、耐高低温，有良好的工艺性,不能用淬火的方法硬化。适合做小弹簧。 BPbbbbb第23页/共53页第二十四页，共53

8、页。nDGd348第24页/共53页第二十五页，共53页。KDd83KDd83KDd834414CCC615. 0第25页/共53页第二十六页，共53页。2dD2 pKCPn348DPGdFnn第26页/共53页第二十七页，共53页。给定或按下式计算： Fn = (mm)KDd83PPn第27页/共53页第二十八页，共53页。00第28页/共53页第二十九页，共53页。nDGd348038KDd00P第29页/共53页第三十页，共53页。第30页/共53页第三十一页，共53页。1P0PnDGd348XFPnn1F01pPP jF0pPPj 第31页/共53页第三十二页，共53页。DnEd367

9、04第32页/共53页第三十三页，共53页。4414CCdD1310KdBPBPBP第33页/共53页第三十四页，共53页。(Nmm) 极限弯曲应力 类: 0.8 类: 0.625 最大工作扭矩下的扭转角给定或按下式计算： = (mm)DMEdnn36704nnn3110BPnKM1310KdjjjjdEKDnBP1360bb第34页/共53页第三十五页，共53页。第35页/共53页第三十六页，共53页。第36页/共53页第三十七页，共53页。 钢丝直径（mm） 加热温度（） 保温时间(min) 0.8 220250 17 0.81.2 270 280 20 1.22.0 25 2.04.0

10、35 4.06.0 451）回火(hu hu)规范 回火(hu hu)的温度及保温时间按材料的种类和直径而定。 碳素弹簧钢丝的回火(hu hu)温度一般在250300之间，钢丝直径较小时，要用较低的温度及较少的时间。第37页/共53页第三十八页，共53页。第38页/共53页第三十九页，共53页。弹簧的表面防腐处理 大多数弹簧在不同程度的腐蚀性环境中工作，由于化学和电化学的作用，材料表面受到腐蚀，使弹簧过早损坏，所以必须进行防腐处理。 弹簧的防腐处理就是用抗腐蚀材料覆盖(fgi)在弹簧表面，形成保护层，保护层将弹簧与腐蚀介质隔开，达到防腐的目的。 常用的弹簧防腐方法有三种： 电镀 氧化 涂漆第39页/共53页第四十页，共53页。特别是小弹簧更容易发生氢脆，在酸洗和电镀时一定要特别注意。第40页/共53页第四十一页，共53页。第41页/共53页第四十二页，共53页。第42页/共53页第四十三页，共53页。第43页/共53页第四十四页，共53页。第44页/共53页第四十五页