GB-T1239.6-1992圆柱螺旋弹簧设计计算.pdf

中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准圆 柱 螺 旋 弹 簧 设 计 计 算代替部分国家技术监督局批准实施主题内容与适用范围本标准规定了圆截面圆柱螺旋弹簧的设计计算本标准适用于圆截面圆柱螺旋压缩弹簧 拉伸弹簧和冷卷圆柱螺旋扭转弹簧 以下简称弹簧本标准不适用于异形截面弹簧 特殊材料和特殊性能的弹簧引用标准弹簧钢冷卷圆柱螺旋拉伸弹簧技术条件冷卷圆柱螺旋压缩弹簧技术条件冷卷圆柱螺旋扭转弹簧技术条件热卷圆柱螺旋弹簧技术条件弹簧术语阀门用油淬火回火铬钒合金弹簧钢丝硅青铜线锡青铜线铍青铜线碳素弹簧钢丝琴钢丝阀门用油淬火回火碳素弹簧钢丝油淬火回火碳素弹簧钢丝油淬火回火硅锰合金弹簧钢丝阀门用油淬火回火铬硅合金弹簧钢丝机械制图弹簧画法硅锰弹簧钢丝铬钒弹簧钢丝阀门用铬钒弹簧钢丝铬硅弹簧钢丝弹簧用不锈钢丝弹簧的参数名称及代号表所示为弹簧的参数及代号免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载表参数名称代号单位材料直径弹簧中径弹簧内径弹簧外径导杆直径自由高度 自由长度工作高度 工作长度试验负荷下的高度压并高度工作行程材料展开长度节距间距有效圈数总圈数圈支承圈数圈螺旋角工作负荷初拉力试验负荷压并负荷工作扭矩试验扭矩工作负荷下变形量试验负荷下变形量试验负荷下的高度免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载续表参数名称代号单位工作扭转变形角自由角度试验扭矩下的扭转变形角材料切变模量材料弹性模量材料抗拉强度初切应力材料切应力许用切应力试验切应力材料弯曲应力许用弯曲应力试验弯曲应力弹簧刚度弹簧变形能曲度系数旋绕比弹簧高径比材料弹簧常用材料如表所列 有必要时可使用表所列以外的材料免费标准网( 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用于承受较重负荷的较大弹簧高的疲劳性能 抗高温 用于较高工作温度下的较大弹簧圆柱螺旋压缩弹簧设计计算基本计算公式弹簧的强度和变形的基本计算公式材料切应力 按式计算免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载弹簧变形量 按式计算弹簧刚度 按式计算弹簧变形能 按式计算弹簧材料直径 按式计算弹簧中径 按式计算弹簧有效圈数 按式计算式中曲度系数值可按式计算 或根据旋绕比查图免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载图曲度系数弹簧的特性和变形弹簧特性为了保证指定高度时的负荷 弹簧变形量应在试验负荷下变形量的之间 即按式校核在特殊需要保证刚度时 其刚度按试验负荷下变形量的之间 由两负荷点的负荷差与变形量差之比来确定 即按式计算试验负荷试验负荷为测定弹簧特性时 弹簧允许承受的最大负荷 其值可按式取曲度系数导出如式式中为试验切应力 其最大值取表和表中的类负荷下的许用切应力值类和类负荷的弹簧 在某些情况下可取或取但其值不得超过最大试验切应力值 或其对应的最大试验负荷值注如由于原材料及工艺的原因 在计算试验负荷时 对于旋绕比的弹簧 仍可加曲度修正系数压并负荷免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载压并负荷为弹簧压并时的理论负荷 对应的压并变形量为弹簧材料参数的选取许用切应力弹簧的许用切应力按负荷类型在表和表或图中选取类负荷受静负荷以及变负荷作用次数在次以下的负荷等 取图中的所示值类负荷受变负荷作用次数在次范围内的负荷 以及冲击负荷等 取图中所示值的类负荷受变负荷作用次数在次以上的弹簧 取图中所示的表钢丝类型油淬火回火钢丝碳素钢丝琴钢丝不锈钢丝青铜线许用切应力类类类注取下限值不适用于直径的钢丝对重要的 其损坏对整个机械有重大影响的弹簧 许用切应力应适当降低经强压处理的弹簧 可提高疲劳极限 对改善变负荷下的松弛有明显效果经喷丸处理的弹簧 能适当提高疲劳强度或疲劳寿命表材料许用切应力类类类免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载图试验切应力及许用切应力图切变模量切变模量值按表查取 当工作温度超过时 应对常温下的值进行修正工作温度下的切变模量值 按式计算式中为温度修正系数 其值按表选取表材料工作温度铬钒钢硅锰钢不锈钢青铜弹簧的结构型式 参数及计算公式弹簧的结构型式弹簧的结构型式见表免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载表类型代号简图端部结构型式冷卷压缩弹簧两端圈并紧并磨平两端圈并紧不磨两端圈不并紧热卷压缩弹簧两端圈并紧并磨平两端圈制扁并紧磨平或不磨弹簧材料直径弹簧材料直径由式计算 并按的规定弹簧簧圈直径弹簧中径由式计算 同时应满足式免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载弹簧内径 按式计算弹簧外径 按式计算弹簧中径按的规定 并应严格控制外径或内径的偏差 其偏差值可按和查得为了保证有足够的安装空间 应考虑弹簧受负荷后簧圈的增大其增大值可按近似式计算当弹簧两端固定时 从自由高度到并紧时 中径增大为当两端面与支承座可以自由回转而摩擦力比较小时 中径增大为弹簧的旋绕比旋绕比其荐用值根据材料直径在表中选取表弹簧圈数弹簧有效圈数可由式计算 按的规定为了避免由于载荷偏心引起过大的附加力 同时为了保证稳定的刚度 有效工作圈一般不少于圈 最少不少于圈支承圈数与端圈结构型式有关 其值可按表所列选取总圈数为其尾数应为或整圈 荐用圈弹簧的高度自由高度受端部结构的影响 难以计算出精确值 其近似值可按表所列的公式计算 并推荐按的规定免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载表总圈数圈自由高度端部结构型式两端圈磨平两端圈不磨工作高度可按式计算试验高度为对应于试验负荷下的高度 其值为压并高度原则上不规定 当需要规定压并高度对 对端面磨削约圈的弹簧 其最大值为对端面不磨削的弹簧 其最大值为式中是材料直径偏差的最大值弹簧的节距节距可按式计算式中称为余隙 是在最大工作负荷作用下 有效圈相互之间应保留的间隙 一般取为节距与自由高度之间的近似关系式见表免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载表总圈数圈节距端部结构型式两端圈磨平两端圈不磨间距按式计算弹簧的螺旋角和旋向螺旋角按式计算荐用值为簧圈旋向一般为右旋 在组合弹簧中各层弹簧的旋向为左右旋相间 外层一般为右旋弹簧材料展开长度弹簧材料展开长度可按式计算弹簧的强度和稳定性校核疲劳强度校核受变负荷的重要弹簧 应进行疲劳强度校核进行校核时要考虑变负荷的循环特征作用次数以及材料表面状态等影响疲劳强度的各种因素对于用琴钢丝 阀门用油淬火回火钢丝等优质钢丝制作的弹簧 在不进行喷丸强化的情况下 其疲劳寿命可由图确定图中的横线 是不产生永久变形的极限值 随着弹簧永久变形允许程度 可以适当向上移动 最高可到静负荷类负荷 的许用切应力免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载图疲劳寿命图稳定性校核为了稳定性和便于制造 弹簧高径比应满足下列要求两端固定一端固定 一端回转两端回转当弹簧高径比大于上列数值时 要进行稳定性校核稳定性临界负荷由式确定式中为不稳定系数 由图查取免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载图值为了保证弹簧的稳定性 最大工作负荷应小于临界负荷当不满足要求时 要重新改变参数使其符合上述要求以保证弹簧的稳定性如设计结构受限制 不能改变参数时 可设置导杆或导套导杆或导套与弹簧圈的间隙值 直径差 按表选取表间隙为了保证弹簧的特性 弹簧高径比应大于弹簧的共振验算受变负荷的弹簧 在高速运转中 应进行共振验算对于两端固定的钢制弹簧 其一次固有自振频率与强迫振动频率之比应大于即弹簧典型工作图样弹簧典型工作图样 包括弹簧工作图 技术要求及设计计算数据三部分内容弹簧工作图免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载图弹簧工作图技术要求弹簧端部型式总圈数有效圈数旋向表面处理制造技术条件在需要时可注明立定处理 强化处理等要求 以及使用条件如温度 负荷性质等有关数据见表表设计计算数据序号代号数据单位序号代号数据单位作用次数圆柱螺旋拉伸弹簧设计计算基本计算公式免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载与圆柱螺旋压缩弹簧设计计算相同 见其中 弹簧圈数 按式计算弹簧的特性和变形弹簧特性与圆柱螺旋压缩弹簧设计计算相同 见试验负荷与圆柱螺旋压缩弹簧设计计算相同 见初拉力用不需淬火回火材料制成的密卷拉伸弹簧 在簧圈之间形成了轴向压力称为初拉力当所加负荷超过初拉力后 弹簧才开始变形卷绕成形后 需要淬火的弹簧没有初拉力初拉力按式计算式中为初切应力 对钢制弹簧 其值也可根据旋绕比在图阴影部分内选取 为便于制造建议取偏下值同时其值也可参考式之经验公式计算图初应力值图弹簧材料参数的选择许用切应力弹簧的许用切应力按负荷类型在表和表或图中选取类负荷受静负荷 以及变负荷作用次数在次以下的负荷等 取图中所示值的类负荷受变负荷作用次数在次范围内的负荷 以及冲击负荷等 取图中免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载所示值的类负荷受变负荷作用次数在次以上的弹簧 取图中所示的表钢丝类型油淬火回火钢丝碳素钢丝琴钢丝不锈钢丝青铜线许用切应力类类类注取下限值不适用于直径的钢丝表材料许用切应力类类类对重要的 其损坏对整个机械有重大影响的弹簧 许用切应力应适当降低经强拉处理的弹簧 可提高疲劳极限 对改善变负荷下的松弛有明显效果切变模量与圆柱螺旋压缩弹簧设计计算相同 见弹簧的结构型式 参数及计算公式弹簧的结构型式弹簧的结构型式见表免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载表类型代号简图端部结构型式冷卷拉伸弹簧半圆钩环圆钩环圆钩环压中心偏心圆钩环长臂半圆钩环长臂小圆钩环可调式拉簧两端具有可转钩环免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载续表类型代号简图端部结构型式热卷拉伸弹簧半圆钩环圆钩环圆钩环压中心弹簧材料直径与圆柱螺旋压缩弹簧设计计算相同 见弹簧簧圈直径与圆柱螺旋压缩弹簧设计计算相同 见弹簧的旋绕比与圆柱螺旋压缩弹簧设计计算相同 见弹簧圈数弹簧圈数可由式计算 按的规定 为了避免由于载荷偏心引起过大的附加力 同时为了保证稳定的刚度 一般不少于圈 最少不少于圈当圈数时 一般圆整为整圈时 则圆整为半圈弹簧的长度自由长度为两端钩环内侧长度 其值受端部钩环的影响 难以计算出精确值 其值可按表所列近似公式计算表端部结构类型自由长度半圆钩环圆钩环圆钩环压中心工作长度可按式计算试验长度为对应于试验负荷下的长度 其值按式计算免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载弹簧的节距弹簧的节距可按式计算对密卷拉伸弹簧 取弹簧的螺旋角和旋向弹簧的螺旋角按式计算弹簧旋向一般为右旋弹簧材料展开长度弹簧材料展开长度可按式计算钩环展开部分弹簧的强度校核疲劳强度校核与圆柱螺旋压缩弹簧相同 见钩环强度的校核拉伸弹簧在受到拉伸负荷时 如图所示钩环点处将承受较大的弯曲应力和切应力为了减缓应力 建议钩环的折弯曲率半径和对于重要的弹簧 需要校核此应力 并按式和式校核材料弯曲应力材料切应力许用弯曲应力免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载图钩环结构图弹簧典型工作图样弹簧典型工作图样 包括弹簧工作图 技术要求及设计计算数据三部分内容弹簧工作图图弹簧工作图免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载图弹簧工作图技术要求端部型式圈数旋向表面处理制造技术条件在需要时可注明强扭处理等要求 以及使用条件如温度 负荷性质等有关数据见表表设计计算数据序号代号数据单位序号代号数据单位作用次数圆柱螺旋扭转弹簧设计计算基本计算公式弹簧材料直径计算公式免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载图短扭臂弹簧图长扭臂弹簧如图和图所示弹簧分别受扭矩和作用 当逆旋向扭转时 材料弯曲应力 按式计算弹簧材料直径按式计算式中曲度系数按式计算 或根据旋绕比查图当顺向扭转时 取曲度系数弹簧中径 按式计算扭转变形角刚度计算公式对短扭臂弹簧 图扭臂变形可以不计 扭转变形角 按式或式计算扭转刚度按式或式计算免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载有效圈数 按式计算对长扭臂弹簧 图扭臂的变形必需计算在内时 则扭转变形角按式或式计算扭转刚度 按式或式计算弹簧的扭矩和扭转变形角当弹簧有特性要求时 为了保证指定扭转变形角下的扭矩和应分别在试验扭矩和试验扭矩下的变形角的之间 即按式和式规定试验扭矩和试验扭矩下的变形角试验扭矩为弹簧允许的最大扭矩 其值可按式取曲度系数导出如式式中为试验弯曲应力 其最大值在图和表表中选取类和类负荷的弹簧 在有些情况下可取或取但取值不得超过最大试验弯曲应力值 或其对应的最大试验扭矩试验扭矩下的变形角可根据由式和式计算免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载弹簧的特性由于弹簧端部的结构形状 弹簧与导杆的摩擦等均影响弹簧的特性 所以无特殊需要时 不规定特性要求如规定弹簧特性要求时 应采用簧圈间有间隙的弹簧 用指定扭转变形角时的扭矩进行考核弹簧材料参数的选取许用弯曲应力弹簧的许用弯曲应力按负荷类型在表和表或图中选取类负荷受静负荷以及变负荷作用次数在以下的负荷等 取图中的所示值类负荷受变负荷作用次数在次范围内的负荷 以及冲击负荷等 取图中所示值的类负荷受变负荷作用次数在次以上的弹簧 取图中所示值的经强扭处理的弹簧 可提高疲劳极限对改变负荷下的松弛有明显效果对重要的 其损坏对整个机械有重大影响的弹簧 许用弯曲应力应取允许范围内的低值表钢丝类型油淬火回火钢丝碳素钢丝 琴钢丝不锈钢丝青铜丝弯曲许用应力类类类注取材料抗拉强度的下限值不适用于直径的钢丝免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载表材料弯曲许用应力类类类图试验弯曲应力及许用弯曲应力线图弹性模量弹性模量值按表查取弹簧的结构参数及其计算公式弹簧的结构型式弹簧的结构型式见表免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载表代号简图端部结构型式外臂扭转弹簧内臂扭转弹簧中心臂扭转弹簧平列双扭弹簧免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载续表代号简图端部结构型式直臂扭转弹簧单臂弯曲扭转弹簧注弹簧结构型式推荐用外臂扭转弹簧 内臂扭转弹簧 直臂扭转弹簧弹簧端部扭臂结构型式根据安装方法 安装条件的要求 可做成特殊的型式为了避免产生大的应力集中 端部扭臂弯曲部分的曲率半径尽可能取大些 一般要大于材料直径即端部扭臂长度和弯曲角度应符合的规定弹簧材料直径弹簧材料直径由式计算 并按的规定弹簧簧圈直径弹簧中径 按式计算弹簧内径 按式计算免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载弹簧外径 按式计算弹簧中径按的规定 并应严格控制外径的偏差 其偏差值可按选取为了避免弹簧受扭矩后抱紧导杆 应考虑在扭矩作用下弹簧直径的减少其减少值可近似地按式计算导杆直径可按式计算弹簧的旋绕比旋绕比其值根据材料直径在表中选取表弹簧圈数弹簧有效圈数可由式计算 需要考核特性的弹簧 一般有效工作圈不少于圈弹簧的自由角度自由角度为无负荷时两扭臂的夹角 可根据需要确定有特性要求的弹簧 自由角度不予考核无特性要求的弹簧 自由角度的偏差应符合的规定弹簧的节距和自由长度节距可按式计算密卷弹簧的间距自由长度可参考近似公式计算扭臂在弹簧轴线的长度式中取整数 自由长度偏差应符合的规定弹簧的螺旋角和旋向螺旋角可按式计算免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载无特殊要求时簧圈一般为右旋弹簧材料展开长度弹簧材料展开长度可按式计算扭臂部分长度弹簧的疲劳强度校核受变负荷的重要弹簧 应进行疲劳强度校核 进行校核时要考虑变负荷的循环特征作用次数以及材料表面状态等影响疲劳强度的各种因素对于用琴钢丝 阀门用油淬火回火钢丝等优质钢丝制作的弹簧 其疲劳寿命可由图确定图中的横线 是不产生永久变形的极限值 随着永久变形允许程度 可以适当向上移动 最高可到静负荷时的许用弯曲应力图疲劳寿命图弹簧典型工作图样弹簧典型工作图样 包括弹簧工作图 技术要求及设计计算数据三部分内容弹簧工作图免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 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外径题解选择材料根据要求选用油淬火回火碳素弹簧钢丝类初步假设钢丝直径为由表查得材料切变模量由附录表查得材料抗拉强度极限根据表按类负荷取许用切应力取最大试验应力取试验切应力此值小于最大值 符合要求材料直径根据题意取外径时 则弹簧中径从而得旋绕比查图得曲度系数将有关数值代入式得与假设基本相符 按等列值 取弹簧圈直径弹簧中径弹簧内径弹簧外径弹簧所需刚度按式计算弹簧刚度弹簧的圈数和实际刚度由式可得弹簧的圈数免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载圈取圈 则弹簧实际刚度 由式可得弹簧的初拉力根据图当时 查得初切应力取则由式得初拉力弹簧的试验负荷由式可得试验负荷按工作负荷可得试验负荷此值小于最大试验负荷值 因而可取试验负荷弹簧的变形量安装变形量工作变形量工作行程符合的要求试验负荷下变形量特性校核免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载满足的要求疲劳强度校核由式可得从而可得从图可以看出和的交点在作用次数线以下 说明满足设计要求结构参数自由长度 表安装长度工作长度试验长度节距式螺旋角式弹簧材料展开长度式钩环部分弹簧曲型工作图样弹簧工作图免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载图技术要求端部型式型 圆钩环圈数圈旋向 右旋表面处理 发蓝制造技术条件 按选用级精度有关数据见表表设计计算数据序号代号数据单位序号代号数据单位作用次数免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载附录圆柱螺旋扭转弹簧设计举例参考件例题设计一运动机构用型单臂弯曲扭转密卷弹簧 安装扭矩工作扭矩工作扭转变形角自由角度为臂长为其对扭矩变形角的影响可以不计此结构要求结构尺寸紧凑工作寿命在以上题解根据结构紧凑要求由表选用琴钢丝组初步假设钢丝直径查得材料弹性模量由附录查得材料抗拉强度极限取根据表按类负荷取许用应力按表可得最大试验弯曲应力取试验弯曲应力此值小于最大试验弯曲应力 符合要求根据式 取计算钢丝直径选取与假设基本相符 并符合系列值按表选取旋绕比则弹簧中径此值符合系列值由式和式得弹簧内径弹簧外径弹簧刚度和扭转变形角 按式可知按式可得弹簧有效圈数免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载圈安装自由角度取圈根据试验弯曲应力从而由式和式得试验扭矩和试验扭矩下的变形角由式和式计算导杆直径取导杆直径确定疲劳寿命 由式得从而得从图中可以看出和的交点在作用次数线以下 表明此弹簧的疲劳寿命作用次数 满足设计要求自由长度和弹簧材料展开长度自由长度由式可得扭臂在轴线的长度弹簧材料展开长度 由式可得扭臂部分长度弹簧曲型工作图样弹簧工作图免费标准网( w w w . f r e e b