全液压轮式装载机液压系统项目设计方案

1 全液压轮式装载机液压系统 项目设计方案 第一章 全液压轮式装载机液压系统的工作原理 设计依据 全液压轮式装载机液压系统的主要特点 1、设计用于露天作业的前端式装载机的液压系统，该装载机的工作装置、转向机构和行走机构均采用液压传动。 2、行走机构能实现无级调速。 3、工作装置、转向机构和行走机构，采用单独驱动。 4、工作装置为反转连杆式。 5、行走机构为轮胎式。 6、采用柴油机为动力。 7、安全可靠、机构紧凑、维修方便。 设计参数 1、额定斗容 5 3m 。 2、额定载重量 10t 。 3、轴距 4、轮距 5、机重 24t 。 6、工作装置 （ 1）、工作压力 10 14 （ 2）、转斗缸最大推力 22t ；铲斗卸载时间 3 6s ；转斗时间 2 5s ；转斗缸行程520 （ 3）、动臂缸最大推力 20t ；动臂提升时间 2 5s ；动臂下降时间 3 6s ；动臂缸行程 560 7、转向机构 （ 1）、工作压力 10 14 2 （ 2）、最大转向阻 力矩 2100 ； （ 3）、最大转向角 30 40； （ 4）、铰接两车架从最左到最右偏转角所需时间为 3 6s 。 8、行走机构 （ 1）、工作压力 18 26 （ 2）、最大行走速度 15 ； （ 3）、工作速度 3 4 ； （ 4）、最大牵引力 30t ； （ 5） 、轮胎滚动半径 680 （ 6）、最大爬坡能力 30。 全液压轮式装载机液压系统的工作原理 轮式装载机液压系统包括行走机构液压系统、工作装置液压系统和转向机构液压系统三个部分，见图 行走机构液压系统 行走机构液压系统按其作用分为：主回路、补油和热交换回路、调速和换向回路、主泵回零及制动回路、补油回路和压力保护回路。 1、主油路 由两个独立的闭式回路组成。 如图 轴式轴向柱塞变量泵 5高压油口前轮内曲线径向柱塞马达 9（后轮 内曲线径向柱塞马达 10）斜轴式轴向柱塞变量泵 5低压油口。 图 主油路 2、补油和热交换回路 （ 1）、补油回路 齿轮泵 1分流阀 21补油阀 6斜轴式轴向柱塞变量泵 5的低压侧。 （ 2）、热交换回路 3 前轮内曲线径向柱塞马达 9或后轮内曲线径向柱塞马达 10排出的部分热油梭阀 变速阀 15（为图示位）背压阀 26过滤器 59油箱 61。 12调压阀 11 前轮内曲线径向柱塞马达 9 或后轮内曲线径向柱塞马达 10 的壳体过滤器 60油箱 61。 注意：调压阀 22的开启压 力调压阀 11的开启压力，才能实现正常的热交换。 （ 3）、调速和换向回路 a、若脚踏先导阀 17上位工作 齿轮泵 1分流阀 21断流阀 20（图示位）脚踏先导阀 17上位液动阀 25下端 液动阀 25阀芯上移，下位工作。 先导泵 3液动阀 25下位变量液压缸 24下腔变量液压缸 24活塞杆伸出杠杆机构斜轴式轴向柱塞变量泵 5的缸体摆角或斜轴式轴向柱塞变量泵 5的流量或。 若斜轴式轴向柱塞变量泵 5的缸体摆角方向改变，则斜轴式轴向柱塞变量泵 5排油方向改变前轮内曲线 径向柱塞马达 9 或后轮内曲线径向柱塞马达 10的转向改变 实现装载机的前进或后退。 b、若脚踏先导阀 18上位工作 齿轮泵 1分流阀 21断流阀 20脚踏先导阀 18 上位液动阀 25 上端 液动阀25阀芯下移，上位工作。 先导泵 3液动阀 25上位变量液压缸 24上腔变量液压缸 24活塞杆缩回杠杆机构斜轴式轴向柱塞变量泵 5的缸体摆角或斜轴式轴向柱塞变量泵 5的流量或。 若斜轴式轴向柱塞变量泵 5的缸体摆角方向改变，则斜轴 式轴向柱塞变量泵 5排油方向改变前轮内曲线径向柱塞马达 9 或后轮内曲线径向柱塞马达 10的转向改变 实现装载机的后退或前进。 高速档（变速阀 15图示位） c、通过变速阀 15，可得两档车速 低速档（变速阀 15左位） 当前轮内曲线径向柱塞马达 9或后轮内曲线径向柱塞马达 10为高速工况（即变速阀 15为图示位） 连通阀 16左移，即是图示位工作 前后轮的油路连通； 当前轮内曲线径向柱塞马达 9 或后轮内曲线径向柱塞马达 10 为高速工况（即变速阀 15为左位）连通阀 16右移，左位工作 前后轮油路不通。 （ 4）、主泵回零及制动回路 （低压控制油作用） 4 调速阀 27由离心调速器控制，离心调速器与发动机是用带轮连接。 a、若外负载 F，超过发动机出N，发动机转速 调速阀 27左移，右位工作（为图示位）； b、液动阀 25的控制油交替逆止阀 19调速阀 27油箱 61； c、斜轴式轴向柱塞变量泵 5 摆角减小直到零位降低泵的输出功率，避免发动机因过载而熄火； 离心调速器作用 5 停车时，断流阀 20 左位工作，则连通脚踏先导阀 17 和脚踏先导阀 18随动阀 25上下端控制油与油箱 61相通随动阀 25回到中位伺服变量机构斜轴式轴向柱塞变量泵 5缸体摆角回零， q 为零前轮内曲线径向柱塞马达 9和后轮内曲线径向柱塞马达10制动。 （ 5）、补油回路 制动及超速吸空时 ，低压油补油阀 13前轮内曲线径向柱塞马达 9和后轮内曲线径向柱塞马达 10。 （ 6）、压力保护回路 a、主回路高压保护 系统的工作压力系P过载阀 77P 过载阀 7开启溢流。 b、低压保护 调压阀 22控制补油压力。 c、油马达背压保护 前轮内曲线径向柱塞马达 9 和后轮内曲线径向柱塞马达 10 排出的部分热油调压阀 14背压阀 26过滤器 60油箱 61 当系统长时间不工作时，按下换向阀 8将斜轴式轴向柱塞变量泵 5 吸排油口相通前轮内曲线径向柱塞马达 9和后轮内曲线径向柱塞马达 10不转动 装载机不动。 工作装置液压系统 1、转斗液压缸 52活塞杆伸出 （ 1）、先导油路 将转斗先导阀 37的手柄向左按下 先导泵 3单向阀 29转斗先导阀 37左上位转斗液压缸多路液动换向阀 45左端 转斗液压缸多路液动换向阀 45左位工作。 （ 2）、主油路 进油路：工作泵 2单向阀 46转斗液压缸多路液动换向阀 45 左腔 转斗液压缸52活塞腔 转斗液压缸 52活塞杆向外伸出。 回油路：转斗液压缸 52活塞杆腔油转斗液压缸多路液动换向阀 45左腔过滤器55油箱 61。 2、转斗液压缸 52活塞杆缩回 （ 1）、先导油路 将转斗先导阀 37的手柄向右按下 先导泵 3单向阀 29转斗先导阀 37右上位转斗液压缸多路液动换向阀 45右端 转斗液压缸多路液动换向阀 45右位工作。 7 （ 2）、主油路 进油路：工作泵 2单向阀 46转斗液压缸多路液动换向阀 45 右腔 转斗液压缸52活塞杆腔 转斗液压缸 52活塞杆缩回。 回油路：转斗液压缸 52活塞腔油转斗液压缸多路液动换向阀 45右腔过滤器 55油箱 61。 3、转斗液压缸 52补油和过载保护 补油：转斗液压缸 52活塞腔或活塞杆腔吸空时，通过补油阀 48 补油。 过载保护：转斗液压缸 52活塞腔或活塞杆腔过载时，通过过载阀 49开启溢流。 4、动臂液压缸 53举升 （ 1）、先导油路 将动臂举升先导阀 38的手柄向右按下 先导泵 3单向阀 29动臂举升先导阀 38右上位动臂举升多路液动换向阀 42左端 动臂举升多路液动换向阀 42左位工作。 （ 2）、主油路 进油路：工作泵 2节流阀 44单向阀 43动臂举升多路液动换向阀 42 左腔动臂液压缸 53活塞腔 动臂液压缸 53举升。 回油路：动臂液压缸 53活塞杆腔油动臂举升多路液压换向阀 42左腔过滤器 55油箱 61. 5、动臂液压缸 53下降 （ 1）、先导油路 将动臂举升先导阀 38的手柄向左按下，按到左中位 先导泵 3单向阀 29动臂举升先导阀 38左中位动臂举升多路液动 换向阀 42右端 动臂举升多路液动换向阀 42右位工作。 （ 2）、主回路 进油路：工作泵 2节流阀 44单向阀 43动臂举升多路液动换向阀 42 右腔动臂液压缸 53活塞杆腔 动臂液压缸 53下降。 回油路：动臂液压缸 53 活塞腔油动臂举升多路液动换向阀 42 右腔过滤器 55油箱 61。 6、动臂液压缸 53浮动 将动臂举升先导阀 38的手柄向左按下，按到左上位 先导泵 3单向阀 29动臂举升先导阀 38左上位液控单向阀 51 液压单向阀 51的液压油逆向流动动臂液压缸 53的活塞杆腔和活塞腔与油箱 61相通，进出油都可以。 7、动臂液压缸 53补油和过载保护 补油：动臂液压缸 53活塞腔或活塞杆腔吸空时，通过液控单向阀 51补油。 8 过载保护：动臂液压缸 53活塞腔或活塞杆腔过载时，通过过载阀 50开启溢流。 8、其他元件的作用 调压阀 36的作用是调节减压阀式先导操纵阀的操纵油的压力。 背压阀 39是使液动换向阀 51具有背压。 当发动机突然熄火时，动臂液压缸 53 活塞腔的油通过单向阀 41 和节流阀 40 向动臂举升先导阀 38和转斗先导阀 37紧急供应操纵油。 9、工作泵（主泵） 2过载保护 当转斗液压缸 52和动臂液压缸 53不工作时，工作泵 2油箱 61； 当转斗液压缸 52或动臂液压缸 53工作时，系统过载，工作泵 2安全阀 47油箱61。 转向机构液压系统 1、直线行驶 方向盘不转全液压转向器 31处于中位（图示位）液动主控制阀 32处于中位（图示位）转向液压缸 54没有液压油通过 装载机直线行驶。 转向泵 4定差溢流阀 33油箱 61。 2、右转弯 （ 1）、先导油路 顺时针 转动方向盘螺杆轴向上移全液压转向器 31上移 全液压转向器 31下位工作。 先导泵 3全液压转向器 31 下腔计量马达进口计量马达出口液动主控制阀32左端（液压主控制阀左位工作）液动主控制阀 32中的先导阀口液动主控制阀 32的右端全液压转向器 31下位过滤器 55油箱 61。 （ 2）、主油路 进油路：转向泵 4液动主控制阀 32左腔转向液压缸 54活塞杆腔 装载机向右转弯。 回油路：转向液压缸 54A 活塞杆腔 和 B 活塞腔油液动主控制阀 32 左腔过滤器55油箱 61。 3、左转弯 （ 1）先导油路 逆时针转动方向盘螺杆轴向下移全液压转向器 31下移 全液压转向器 31上位工作。 先导泵 3全液压转向器 31 上腔计量马达进口计量马达出口液动主控制阀32右端（液压主控制阀右位工作）液动主控制阀 32中的先导阀口液动主控制阀 32的左端全液压转向器 31上位过滤器 55油箱 61。 9 （ 2）主油路 进油路：转向泵 4液动主控制阀 32右腔转向液压缸 54活塞杆腔 装载机向左转弯。 回油路：转向液压缸 54B 活塞杆腔和 A 活塞腔油液动主控制阀 32 右腔过滤器55油箱 61。 4、其他液压元件的作用 液控主控制换向阀 32、定差溢流阀 33、安全阀 34和梭阀 35组成流量放大阀。 梭阀 35 把液动主控制阀 32 的出口压力引至定差溢流阀 33 的弹簧腔，液动主控制阀 32 的进口压力作用定差溢流阀 33 的另一腔，使得液动主控制阀 32 进出口压力差基本恒定，转向液压缸 54的运动速度进取决于液动主控制阀 32的阀口面积。 5、过载保护 当先导泵工作时过载，先导 泵 3直动式溢流阀 28过滤器 56油箱 61；当工作装置和转向机构不工作时，先导泵 3换向阀 8（右位工作）过滤器 56油箱 61。 转向液压缸 54 的高压油梭阀 35安全阀 34过滤器 55油箱 61。 第二章 液压系统主要参数的确定 行走机构液压系统若干问题 1、由设计要求知： 最大行走速度5 （ 1- ）t （ 2 式中： 滑转率， =取 = 则： 理论行驶速度t15= 2、理论行驶速度 t=2dr 00060=r （ 2 式中： 驱动轮的滚动半径（ m ）， d r = 驱动轮转速（ r ）。 则： dt 10 =r 3、最大行驶速度发生在运输工况：最大牵引力产生在装载机以作业速度插入料堆时。 4、进行牵引力和扭矩计算时应考虑驱动轮的数目。 液压泵参数的确定 pq=3 （ 2 式中： 液压泵的排量（ 3 ）； 液压泵吸排油口压力差（ ， 由设计要求知其工作压力为 18 26取 P =25则10 液压泵的转速（ s/， 取000 r =60 21000 =s/ 最大行驶速度（ ）， 15 =3600100015=； 液压泵与液压马达的总效率，取 = 行走时的最大牵引力（ N ）， f + G 滚动阻力 (N )； 爬坡阻力 (N )，一般小坡度可取 F 滚动阻力系数，取 f= G 装载机重量 (N )， G=240000N 。 则 2 )40000 =39600N 注：由于系统是四轮驱动，采用的 2个泵，所以计算。 液压马达的变速范围， 定量马达，若采用变量泵系统，马达的变速范围。 则： pq=11 =9 60016 =10 3 液压泵的理论流量 tq=10 =2 = 液压泵的功率 P ： P =600 =液压马达的参数 液压马达的排量： q m （ 2 式中： 液压马达的最大转速（ ）， ； 液压马达的机械效率，取 液压马达的进出口压力差（ ， 25424 ； 最大牵引力（ N ）， 采用的是 4马达驱动，则：1239600 =19800N 。 则： q m = =10 34 其液压马达的理论流量 = 4 = 12 液压马达的扭矩 M ： M =F =19800 13464 =液压缸流量的计算 活塞杆外伸速度 1V ： 1V = 214 （ 2 活塞杆缩回速度 2V ： 2V)(4222 （ 2 式中： 缸的容积效率；取=、动臂液压缸： 提升时间 2 5s ，下降时间 3 6s ，行程 L =5601V = 4560 =70 =14 2V =560=112 =11.2 即 4 121 = 4)( 2222 =11(= 2、 铲斗液压缸： 铲斗卸载时间 3 6s ，转斗时间 2 5s ，行程 L =5201V = 5520 =104 =10.4 2V = 4520 =130 =13 13 即 4 121 = 4)( 2222 =3)= 原动机功率选择计算 运输工况功率 m a x （ （ 2 式中： 产生最大速度时的驱动力（ N ）， F F额； 额F 额定牵引力（ N ）， 额F= G 机械的附着重量（ N ）， 四轮驱动G=240000N ； 额定附着系数， 滚动阻力， G 机重（ N ）， G =240000N ； f 滚动阻力系数，取 f = 额 =240000 40000 127200N 传动系统的总效率，取= 为转向泵（空载）、工作泵（空载）消耗功率总和。 601 =60 14 =602 =60 =1N + 2N =则 m a x= + 718插入工况功率 （ 2 式中： 装载机插入时的原动机功率（ ； 最大插入阻力（ N ）， 最大牵引力 1F =)( =19800 4=79200N 装载机自重（ N ）， 240000N ； w 滚动阻力系数， w = i 道路坡度，上坡为正，下坡为负， i =10； 装载机的插入速度，1.1 ； k 考虑其他阻力系数， k = k = 泵到马达的总效率，取 = 则 )(1 =79200 ) =52800N = 15 =80850W =第三 章 非标准液压元件的设计 臂液压缸的设计 如图 动臂液压缸。当左端进油时活塞杆伸出，动臂举升；当右端进油时，动臂下降；当两端都与油箱连通时，动臂浮动。 图 动臂液压缸 液压缸的设计计算 1、查表选用双作用单活塞杆液压缸，选用尾部耳环式安装方式； 2、由于动臂液压缸采用 2个，所以 F = 100010220 =100000N ； 3、系统的工作压力为 10 14取系统的工作压力为 12往复速比 =212280110110=取 =2，即缸径 D =100活塞杆直径 d =80 4、动臂液压缸的行程为 560速度为：提升时， 1V =7 下降时， 2V =11.2 流量为：提升时， 1q = 下降时， 2q = 16 查表得出供油口的直径： 1d =16 液压缸的作用能力、作用时间及储油量的计算 1、如图 向有杆腔供油时，活塞杆向 内收进时的拉力为： 图 双作用液压缸 4 )(222 （ 5 式中： d 活塞杆直径（ m ）； D 缸内径（ m ）； P 工作压力（ ； 液压缸机械效率，一般取 = 4 )( 222 = 22 =2、液压缸的作用时间（油从活塞腔供入时的情况）： s （ 5 式中： D 缸内径（ m ）； s 行程（ m ）； Q 流量（ ）。 = = 17 6 t 9 ； 符合条件。 3、液压缸的储油量： V =42 （ 5 =4 = 液压缸壁厚的计算 t m （ 5 式中： 试验压力（ ， 额定压力1600150 1600125 P； D 缸内径（ m ）； p 缸体材料许用拉应力（ 采用无缝钢管，p=（ 100 110） 取p=105 610 则 t =66101052 =取 t =10m ，010=01=薄壁钢筒。 活塞杆的计算 1、按强度条件验算活塞杆直径 d ： 查表得： l =930m 10d =80m ； 当 l 10d 时的受压柱塞或活塞杆需作压杆稳定性验算（即是纵向弯曲极限力计算）。 2、纵向弯曲极限力计算 液压缸受纵向力以后，产生轴线弯曲，当纵向力达到极限力产生纵向弯曲，出现不稳定现象。该极限力与缸的安装方式，活塞杆直径及行程有关。 细长：22l （ 5 18 细长 :2)(1（ 5 式中： l 活塞杆的计算长度（ ， 查表得：取两端铰接， l =930 K 活塞杆横截面积回转半径（ ， K =4 =480 =20 J 活塞杆横截面积转动惯量（ 4， J = 644d =2009600 4 A 活塞杆横截面积（ 2， A = 24d= =5024 2 m 柔性系数，对钢取 m =85； n 端盖安装形式系数， 查表得： n =1； E 材料弹性模数（ ， 对钢 E =206 f 材料强度实验值（ ， 对钢 f 490 a 系数，对钢取31051a 。 0930= 185 =85， 即有： 2)(1=2366)20930(1051 1110502410490 =3、纵向弯曲强度验算： 19 （ 5 式中： 安全系数，一般取 4，取； 1F 活塞杆推力（ N ）， 1F = = 62 =113982N 。 113982 3=341946N 1341946N ， 符合条件。 液压缸零件的连接计算 1、缸体和缸底的焊缝强度计算 缸体与缸底用电焊连接时焊缝应力： )(4 22211p （ 5 式中： 1F 活塞杆推力（ N ）， 1F = = 62 =113982N ； 焊接效率，可取 = p 焊条材料的抗拉强度（ ， 其材料和缸体的抗拉强度差不多，取p=105 由图 1D = =110+2 10=1302d = =110+10=120图 缸体与缸底焊接 即有： )(4 22211 20 =20130(12110222 = = p =105符合条件。 2、缸体与缸盖用法兰连接的螺栓计算 许用应力： （ 5 式中： z 螺栓或拉杆的数量， 查表得： z =12； 螺栓螺纹部分危险剖面计算面积（ 2， 查表得：= k 螺纹预紧系数，可取 k = k = 1F 液压缸最大推力， 1F = = 62 =113982N ； 即有： = =3、活塞与活塞杆半环连接的计算 活塞杆的拉力： 4 )(222 N （ 5 式中： d 活塞杆直径（ m ）； D 缸内径（ m ）； P 工作压力（ 。 即有： 4 )(222 = 622 1012) 21 =53694N 活塞杆危险断面处的合成应力（考虑近似等于活塞杆退刀槽处的拉应力）： 2224 （ 5 式中： 2F 活塞杆拉力（ N ）； 2d 活塞杆危险断面处的直径（ ， 查表得： 2d =49 k 系数，可取 k = p 许用应力（ ， 活塞杆采用调质强度 40 270的 40 ，p=400 即有： 2224 = = M 00 符合条件。 4、活塞杆与活塞肩部压应力验算 2322)2()4 （ 5 式中： d 活塞杆直径（ m ）， d = 3d 活塞上的钻孔直径（ m ） ， P 作用于活塞上的工作压力 (； c 活塞上钻孔的倒角尺寸 (， c = 015= 许用压应力 (， 活塞材料采用耐磨铸铁（ 则160 2322)2()4 22 = 12)280(110222 = c 符合条件。 直动式溢流阀的设计 如图 力油 从进油口进入阀后，经过阻尼孔作用在阀芯底下，阀芯的底面上受到油压的作用形成一个向上的液压力。当液压力小于弹簧力时，阀芯在调压弹簧的预压缩力作用下处于最下端，由底端螺塞限位，阀处于关闭状态；当液压力等于或大于调压弹簧力时，阀芯向上运动，上移封油长度 口压力油经阀口流回油箱，此时阀芯处于受力平衡状态。 图 直动式溢流阀 设计要求 1、额定压力0P= 2、额定流量为先导泵的出口流 量，其 Q =72.5 。 主要结构尺寸的初步确定 1、进出油口直径 d ： 按额定流量和允许流速来确定，则： d = m （ 5 式中： Q 额定流量 ( )； V 允许流速 ( )，一般取 V =6 。 即 d =660100 =取 d =162、阀芯的直径 1d ： 23 按经验取 d d =（ 16 =8 取 1d =133、阀芯活塞直径0D： 按经验取 0D=（ 1d =（ 13 =取 0D=300上式选取0额定流量小的阀选较大的值。 4、节流孔直径0d、长度0l： 按经验取 0d=0l=（ 7 19）0 0d=20l=25节流孔的尺寸0果节流孔太大或太短，则节流作用不够，将使阀的启闭特性变差，而且工作中会出现较大的压力振摆；反之，如果节流孔太小或太长，则阀的动作会不稳定，压力超调量也会加大。 5、阀芯溢流孔直径33免产生的压 差过大，不利于阀的开启。 6、阀体沉割直径3D、沉割宽度 1S 按经验取 3D=0D+（ =30+（ 1 15） =31 45取 3D=401S 按结构确定，应保证进出油口直径的要求。 7、调压杆的有效长度 2S 2S 应保证阀芯的位移要求，即 2S 式中： 阀的最大开度，其大小见静态特性计算。 8、直 动式溢流阀的其他尺寸按结构要求定。 静态特性计算 静态特性计算主要内容是根据要求的定压精度和卸荷压力确定弹簧及阀口 开度等主要参数。 24 1、额定开度n计算 012 m （ 5 式中： 0P 额定压力（ ； 1d 阀芯直径（ m ）； 油液密度 )/( 3 阀口流量系数， = 即有 012 = 0 =2、按开启比率确定弹簧的预压缩量 1 溢流阀的开启比率： 11 （ 5 故弹簧的预压缩量： c o m （ 5 式中： 阀口处液流的射出角（）， =69； n 一般在计算中可取 n = 即有 c o =69c o 0 5 0 0 5 0 =3、确定弹簧的刚度5 因 2110211 44 （ 5 故 01214 = 62 7 = 应该注意，这里的预压缩量是指阀口刚关闭时的数值，故包括了滑阀的封油产度。 4、按要求的卸荷压力 ，计算滑阀的最大开口量 21m m （ 5 式中： 卸荷压力（ ，通常取 （ 取 。 即有 21m = 0 =弹簧的设计计算 1、选择材料和许用切应力 根据弹簧的工作条件，属类载荷弹簧，选用碳素弹簧钢丝。初步假定钢丝的直径d =中径 D =16查表得其抗拉强度 b =1710查表得其许用切应力p=1710=855查表得其切变模量 G =79 。 2、弹簧钢丝直径 由弹簧直径 d 和弹簧中经 D 计算其 旋绕比 C =得其曲度系数 K = 计算材料的直径 d （ 5 式中： F 弹簧的工作载荷（ N ）， F = = 26 p 许用切应力（ ； K 曲度系数， K = C 旋绕比， C = 即有 d =根据 d =与原假设吻合。 3、弹簧有效圈数 8圈 （ 5 式中： G 切变模量（ ； D 弹簧中径（ ； C 旋绕比， C = k 弹簧刚度（ ）。 则 8=61079 43 =取有效圈数 n =，取支承圈 2n =总圈数 21 =14圈 弹簧的几何参数总结在表 表 簧的几何尺寸 名称 代号 单位 计算方法或公式及其结果 材料直径 d 簧中径 D 16 弹簧内径 1D 1 =簧外径 2D 2 =16+27 有效圈数 n 缩弹簧的 支承圈数 2n 圈数 1n 21 =4 节距 p p =（ D =8，取 p =6 间距 =有高度 00 =6 4 压缩弹簧高径比 b =1674=旋角 （） Dp ) =簧材料的展开长度 L L 3 5 o s o s 1 缩弹簧稳定性验算 高径比 b 较大的压缩弹簧，轴向载荷达到一定值就会产生侧向弯曲而失去稳定性。为保证稳定性，高径比 b =用两端固定。 5、弹簧工作图，如图 28 图 弹簧工作图