1-圆柱弹簧的参数及几何尺寸

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、弹簧的主要尺寸如图所示，圆柱弹簧的主要尺寸有：弹簧丝直径d、弹簧圈外径D、弹簧圈内径D，弹簧圈中径D，节距t、螺旋升角a、自由长度H等。

、弹簧参数的计算

弹簧设计中，旋绕比（或称弹簧指数）C是最重要的参数之一。

C=D/d，弹簧指数愈小，其刚度愈大，弹簧愈硬，弹簧内外侧的应力相差愈大，材料利用率低；反之弹簧愈软。常用弹簧指数的选取参见表。弹簧丝直径d（mm）.～..～.～..～～～C～～～～～～

弹簧总圈数与其工作圈数间的关系为：弹簧节距t一般按下式取：（对压缩弹簧）；

弹簧螺旋升角：，通常α取～。弹簧丝材料的长度：（对压缩弹簧）；（对拉伸弹簧）；

其中l为钩环尺寸。弹簧的强度计算

、弹簧的受力

当拉伸弹簧受轴向拉力F时，弹簧丝槽剖面上的受力情况和压缩弹簧相同，只是扭矩T和切向力Q均为相反的方向。所以上述两种弹簧的计算方法可以一并讲述。

、弹簧的强度

从受力分析可见，弹簧受到的应力主要为扭矩和横向力引起的剪应力，对于圆形弹簧丝系数Ks可以理解为切向力作用时对扭应力的修正系数，进一步考虑到弹簧丝曲率的影响，可得到扭应力式中K为曲度系数。它考虑了弹簧丝曲率和切向力对扭应力的影响。一定条件下钢丝直径、弹簧的刚度

圆柱弹簧受载后的轴向变形量式中n为弹簧的有效圈数；G为弹簧的切变模量。

这样弹簧的圈数及刚度分别为应综合考虑这些因素的影响。

、稳定性计算

压缩弹簧的长度较大时，受载后容易发生图a)所示的失稳现象，所以还应进行稳定性的验算。

图a图b图c为了便于制造和避免失稳现象出现，通常建议弹簧的长径比b=H/D按下列情况取为：

弹簧两端均为回转端时，b≤.；

弹簧两端均为固定端时，b≤.；

弹簧两端一端固定而另一端回转时，b≤.。

如果b大于上述数值时，则必须进行稳定性计算，并限制弹簧载荷F小于失稳时的临界载荷Fcr。一般取F=Fcr/(～.)，其中临界载荷可按下式计算：

Fcr=CBkH

式中，CB为不稳定系数，由下图查取。

如果F>Fcr，应重新选择有关参数，改变b值，提高Fcr的大小，使其大于Fmax之值，以保证弹簧的稳定性。若

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