第六章摩擦轮传动

第六章摩擦轮传动第1页，共17页，2023年，2月20日，星期三第一节概述一、弹簧的功用与类型1、弹簧的功用：1）缓冲、减振，如汽车、火车车箱减振弹簧及各种缓冲器用弹簧等；2）控制运动，如离合器中的控制弹簧、内燃机中的阀门弹簧等；3）贮蓄能量，如钟表弹簧、枪机弹簧等；4）测量载荷，如测力器和弹簧秤中的弹簧等。第2页，共17页，2023年，2月20日，星期三概述2、弹簧的主要类型：按弹簧承受的载荷分：

拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧、弯曲弹簧。按照弹簧的形状分：圆柱螺旋弹簧、截锥（圆锥）螺旋弹簧、碟形弹簧、环形弹簧、涡卷弹簧、板弹簧等。螺旋弹簧是用弹簧丝卷绕制成的，由于制造简便，所以应用最广。在一般机械中，最常用的是圆柱螺旋弹簧。第3页，共17页，2023年，2月20日，星期三概述二、弹簧的材料和制造1、弹簧的材料弹簧的材料的基本要求：

弹簧材料应具有高的弹性极限和疲劳强度、足够的韧性和良好的热处理性能。常用的弹簧材料：碳素弹簧钢、合金弹簧钢、不锈钢及青铜等。

材料选择：选择弹簧材料时，应考虑其用途、使用条件(载荷性质、大小及循环特性、工作持续时间、工作温度等)以及加工、热处理和经济性等因素。第4页，共17页，2023年，2月20日，星期三概述2、弹簧的制造冷卷－－适于弹簧丝直线d小于8mm的弹簧的卷制，卷制成弹簧后，只作低温回火（消除内应力）即可。热卷－－适于直径大的弹簧丝，热卷后应进行淬火及回火处理。

第5页，共17页，2023年，2月20日，星期三第二节圆柱螺旋弹簧设计一、弹簧的端部结构第6页，共17页，2023年，2月20日，星期三圆柱螺旋弹簧的结构1.压缩弹簧弹簧的节距为p,在自由状态下，各圈之间应有适当的距离，以便弹簧受压时，有产生相应变形的可能。第7页，共17页，2023年，2月20日，星期三圆柱螺旋弹簧的结构压缩弹簧的端部结构形式

压缩弹簧两端的端面圈与邻圈并紧，不参与弹簧变形，只起支承的作用，俗称死圈。当弹簧圈数n≤7时，弹簧每端的死圈约为0.751圈；当弹簧圈数n>7时，弹簧每端的死圈约为11.75圈。常见的压缩弹簧的端部结构形式：并紧并磨平型和并紧不磨平型两种。第8页，共17页，2023年，2月20日，星期三压缩弹簧的端部结构形式第9页，共17页，2023年，2月20日，星期三圆柱螺旋弹簧的结构2.拉伸弹簧空载时，各圈应相互并拢。为了保证拉伸弹簧在空载时各圈相互压紧，常在卷制过程中同时使弹簧丝绕其本身的轴线产生扭转，这样，弹簧丝中就会产生一定的预应力，称为有预应力的拉伸弹簧。这种弹簧一定要在外加的拉伸载荷大于初拉力后弹簧才会产生拉伸变形。拉伸弹簧的端部有钩环以便安装和加载。第10页，共17页，2023年，2月20日，星期三圆柱螺旋弹簧的结构拉伸弹簧端部钩环结构：

第11页，共17页，2023年，2月20日，星期三圆柱螺旋弹簧的主要参数

弹簧丝直径d、弹簧圈外径D、内径D1、中径D2、弹簧节距p和螺旋升角α、弹簧指数C（旋绕比）第12页，共17页，2023年，2月20日，星期三二、弹簧的特性曲线预紧力F1称为弹簧的最小载荷。Fmax为弹簧所承受的最大工作载荷，此时，弹簧高度压缩到H2，相应变形为λmax，该时刻弹簧各圈之间仍应保留δ1的间隙，称余隙。

F3为弹簧的极限载荷。λmax与λ1之差或H2与H1之差，称为弹簧的工作行程λ0

第13页，共17页，2023年，2月20日，星期三二、弹簧的强度计算1、弹簧受力当压缩弹簧承受轴向载荷F的作用时，钢丝剖面A-A上作用着横向力F和扭矩T，A-A剖面呈椭圆形，现取垂直于钢丝轴线的剖面B-B。第14页，共17页，2023年，2月20日，星期三圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计K——曲度系数2、弹簧应力压缩弹簧最大切应力根据强度条件：T≤[T]，则可得圆弹簧丝直径d的计算公式第15页，共17页，2023年，2月20日，星期三四、弹簧的变形1、弹簧的变形2、弹簧刚度和圈数3、弹簧的稳定性验算压缩弹簧的自由高度H0与中径D2之比称为长细比，以b表示