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任务4绕线机凸轮机构回复弹簧的设计项目三、常用机械连接的设计与选用主讲教师|石云飞知识点6：圆柱螺旋弹簧的设计任务描述弹簧是一种弹性元件，受载后产生变形，卸载后一般立即恢复原有形状和尺寸。如图1-3-1所示的绕线机中回复弹簧4的主要作用是：当摆杆2匀速往复摆动时，使摆杆尖顶B始终与凸轮轮廓保持接触（称为力锁合）。已知该回复弹簧为拉伸弹簧，拉簧最大工作负荷F=350N，工作行程h=20mm±1.5mm。有初拉力，用途一般，每天工作8小时。根据拉簧安装空间要求，弹簧外径不大于25mm，拉簧两端均采用圆钩环。试设计此回复弹簧，并绘制零件设计图。弹簧的种类与功能1弹簧的材料与制造2圆柱弹簧几何尺寸3螺旋弹簧的特性线4圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的计算5圆柱螺旋弹簧的设计6案例分析7圆柱螺旋弹簧的设计6

一、圆柱螺旋弹簧的设计方法与步骤

1、选择弹簧丝材料，确定许用应力(查表3-4-2)。2、初选弹簧指数C值(查表3-4-4)。3、求弹簧丝直径d，并圆整为直径系列值(查表3-4-4)。4、求符合中径系列的D值(查表3-4-4)。5、求弹簧有效圈数n和总圈数n1(查表3-4-3)。6、求弹簧的几何尺寸(查表3-4-3)。7、校核弹簧的稳定性。8、绘制弹簧零件设计图。或类别牌号压缩弹簧许用切应力许用弯曲应力切变模量

弹性模量

推荐硬度范围推荐使用温度/℃特性及用途Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类Ⅱ类Ⅲ类79×103206×103——40～120

强度高，性能好，适用于做小弹簧，如安全阀弹簧，或要求不高的大弹簧。钢丝碳素弹簧钢丝（0.3～0.38）

（0.3～0.45）

0.5（0.6～0.68）

0.8油淬－回火碳素弹簧钢丝（0.35～0.4）

（0.4～0.47）

0.55（0.6～0.68）

0.865Mn34045557057071060Si2Mn60Si2MnA44559074074092540～45—40～200

弹性好，回火稳定性好，易脱碳，用于受大载荷弹簧。50CrVA45～50—40～210

用作截面大高应力的弹簧，亦用于变载荷高温工作的弹簧。65Si2MnWA60Si2CrVA560745931931116747～52—40～250

强度高，耐高温，耐冲击，弹性好。30W4Cr2VA44258873573592043～47—40～350

高温时强度高，淬透性好。表3-4-2钢丝弹簧材料的力学性能注：1.按应力循环次数

不同，弹簧分为三类：Ⅰ类

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