濟南彈簧圓柱彈簧(huáng)的設計計(jì)算
來(lái)源：濟南彈簧廠 作者:admin 發布時間：2018-06-21 11:18:17 點擊(jī)量：612
(一)幾(jǐ)何參數計算
普通圓柱螺旋彈簧的主要幾何尺寸有：外徑(jìng)D、中徑D2、内徑D1、節距p、螺旋升角α及彈 簧絲直徑(jìng)d。由下圖(tú)圓柱螺旋彈簧的幾何尺寸(cùn)參(cān)數圖可知，它們(men)的關系(xì)為：
式中彈簧的(de)螺旋升角α，對圓柱螺旋(xuán)壓縮彈(dàn)簧一般應(yīng)在5°～9°範圍内選取。彈簧的旋向可以是右旋或(huò)左旋(xuán)，但(dàn)無特殊要求時，一般都用右(yòu)旋。
圓柱螺旋彈簧的幾何尺寸參數(shù)
普通圓(yuán)柱螺旋壓縮及拉伸(shēn)彈簧的結構尺寸計算(suàn)公式見表(普通圓柱螺(luó)旋壓縮及拉(lā)伸(shēn)彈簧的結構尺寸（mm）計算公式)。
普通圓(yuán)柱螺旋壓縮及拉伸彈簧(huáng)的結構尺寸（mm）計算公式
| 參數名稱及代(dài)号 | 計算公式 | 備注 |
| 壓縮(suō)彈簧 | 拉伸彈簧 |
| 中 徑D2 | D2=Cd | 按普通圓柱螺旋彈簧尺寸系(xì)列表(biǎo)取标(biāo)準值 |
| 内 徑D1 | D1=D2-d | |
| 外 徑(jìng)D | D=D2+d | |
| 旋繞比C | C=D2/d | |
| 壓縮彈簧長細比(bǐ)b | b=H0/D2 | | b在1～5.3的範(fàn)圍内選取 |
| 自由高度或長度H0 | H0≈pn+(1.5～2)d
（兩端(duān)并緊，磨平(píng)）
H0≈pn+(3～3.5)d
（兩端并(bìng)緊(jǐn)，不磨平） | H0=nd+鈎環軸向(xiàng)長度 | |
工作高度或長度
H1,H2,…,Hn | Hn=H0-λn | Hn=H0+λn | λn--工作變形量(liàng) |
| 有(yǒu)效圈數n | 根據要求變形量(liàng)按式（16-11）計算 | n≥2 |
| 總圈數n1 | n1=n+(2～2.5)（冷卷）
n1=n+(1.5～2) （YII型熱卷） | n1=n | 拉伸彈簧n1尾數為1/4,1/2,3/4整圈。推薦用(yòng)1/2圈 |
| 節 距p | p=(0.28～0.5)D2 | p=d | |
| 軸向間距δ | δ=p-d | | |
| 展開長度L | L=πD2n1/cosα | L≈πD2n+鈎環展開長(zhǎng)度 | |
| 螺旋角α | α=arctg(p/πD2) | 對壓縮螺旋彈簧，推薦 α=5°～9° |
((二)特性曲線
彈簧應具有經久不變的(de)彈性，且不允(yǔn)許産(chǎn)生永久變形。因此在設計彈簧時，務必使其工作(zuò)應力在彈性極限範圍内。在這個範(fàn)圍内工作的壓縮彈 簧，當承受軸向(xiàng)載荷P時，彈簧将産生相應(yīng)的彈性變(biàn) 形，如右圖a所示。為了表示(shì)彈簧的載(zǎi)荷與變形的關系，取縱坐(zuò)标表示(shì)彈簧承受的(de)載荷，橫坐(zuò)标表示彈簧的變形，通常載荷和變形成直線關系(右圖(tú)b)。 這種(zhǒng)表示(shì)載荷與變形的關系的曲線稱為彈簧的特性(xìng)曲線。對拉伸彈簧，如圖<圓柱螺旋拉伸彈簧的特性曲(qǔ)線> 所示(shì)，圖b為無預應力的拉(lā)伸彈(dàn)簧的特性曲(qǔ)線；圖c為有預應力的拉(lā)伸彈簧的特性曲線。
右圖a中的H0是(shì)壓縮彈簧在沒有承受外力時的自由長度。彈簧在安裝時，通常預加一(yī)個壓力 Fmin，使它可靠地穩定在安裝位置上。Fmin稱為(wéi)彈簧的最小(xiǎo)載荷(安裝載荷)。在它的作用下，彈簧的長度 被壓縮到H1其壓縮變形(xíng)量為λmin。Fmax為彈簧(huáng)承受(shòu)的最大工作載荷。在Fmax作用下，彈簧長(zhǎng)度減到H2， 其壓縮變形量增到λmax。λmax與λmin的差(chà)即為(wéi)彈簧的 工作行程h,h=λmax-λmin。 Flim為彈簧的極(jí)限載荷(hé)。在該力的作(zuò)用下(xià)，彈簧絲内的應(yīng)力達(dá)到了材(cái)料的彈(dàn)性極限。與(yǔ)Flim對應的彈簧長度為H3，壓縮變形量為(wéi)λlim。
圓柱(zhù)螺旋壓縮(suō)彈簧的特(tè)性曲線
等(děng)節距的圓柱螺旋壓(yā)縮彈簧的特性曲線(xiàn)為一直線，亦即
壓縮彈(dàn)簧的最小工作載(zǎi)荷通常取為 Fmin=(0.1～0.5)Fmax；但對有預應(yīng)力的拉伸彈簧(圖(tú)<圓柱螺旋拉伸彈簧的特性曲線>)， Fmin>F0，F0為使(shǐ)隻有預應力的拉伸彈簧開始變形時所(suǒ)需的初拉(lā)力。彈簧的最(zuì)大工作載荷Fmax，由彈簧在機構中的工作條(tiáo)件決定。但不應到達它的極限載荷，通常應保持Fmax≤0.8Flim。
濟南彈簧廠的特性曲線應繪在彈簧工作(zuò)圖中，作為檢驗和試驗時的依據之(zhī)一。此外，在設計彈簧(huáng)時，利用特性曲線分(fèn)析受載與(yǔ)變形的關系也較方(fāng)便。
圓柱螺旋拉伸(shēn)彈簧的特性曲線(xiàn)
