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彈簧基礎知識

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彈簧基礎知識

發布日期:2016-10-27 00:00 來源:http://www.goinsidetogreetthelight.com 點擊:

彈簧基礎知識(生產加工各種彈簧:電池彈簧禮品彈簧天線彈簧、壓縮彈簧、拉伸彈簧、碟形彈簧、模具彈簧、渦卷

彈簧、不鏽鋼彈簧、銅彈簧、高溫彈簧、氣門彈簧、卡簧、蛇形彈簧等。

一、彈簧的作用、種類及常用符號和單位:  

彈簧的作用:定位、複原、緩衝或減振、衝擊、動力、施力、調節壓力、測力       

彈簧的種類:       

依材料分為:金屬彈簧(鋼彈簧、有色金屬彈簧),非金屬彈簧       

依彈簧形狀分為:螺旋彈簧、片彈簧、蝸卷彈簧、板彈簧、環形彈簧、扭杆彈簧       

依彈簧使用條件分為:  

Ⅰ類:受交變載荷作用次數在106次以上,屬於無限壽命計算範疇,應進行疲勞強度計算; Ⅱ類:受交變載荷作用次數在103~105次之間、受衝擊載荷,屬於有限壽命計算範疇; Ⅲ類:受交變載荷作用次數在103次以下,屬靜載強度計算範疇。 彈簧常用符號和單位:  

C ——螺旋彈簧旋繞比;碟簧直徑比;係數 D ——彈簧中徑  D1——彈簧內徑(ID) D2——彈簧外徑(OD) d ——彈簧材料直徑(線徑) G ——材料的切變模量(Mpa) F”——彈簧的剛度(N/mm)  H ——彈簧工作高度 H0——彈簧的自由高度 T ——彈簧扭矩 t ——彈簧節距 二、彈簧的基本性能  

彈簧是一種機械零件,它利用材料的彈性和結構特點,在工作時產生變形,把機械功或動能轉變為變形能(位能),或把變形能(位能)轉變為機械功或動能。  彈簧適用場合: 

緩衝或減振,如破碎機的支撐彈簧和車輛的懸架彈簧等;       

機械的儲能,如鍾表、儀表和自動控製機構上的原動彈簧;       

控製運動,如氣門、離合器、製動器和各種調節器上的彈簧; 





     


禮品彈簧



     

測力裝置,如彈簧稱和動力計上的彈簧。    

彈簧的特性線:載荷與變形之間的關係曲線稱為彈簧的特性線。  彈簧的特性線大致有三種:1)直線型 2)漸增型 3)漸減型 

彈簧的剛度:載荷增量與變形增量之比,即產生單位變形所需的載荷,稱為彈簧的剛度。  壓縮和拉伸彈簧的剛度為 K=(P2-P1)/(H1-H2) 扭轉彈簧的剛度為K=(T2-T1)/(扭轉角2-扭轉角1) 特性線為漸增型的彈簧,剛度隨著載荷的增加而增大; 漸減型的彈簧,剛度隨著載荷的增加而減小; 

直線型的彈簧,剛度則不隨載荷變化而變化,也稱為彈簧常數。 彈簧的變形能  

彈簧的變形能與彈簧材料的切變模量G和彈性模量E成反比,因此,低的模量對於要求大的變形能有利;變形能的大小與最大工作應力的平方成正比,增大應力就意味著要求材料有高的彈性極限,高的彈性極限也對應著高的模量(應力起決定性作用)。 

為得到大的變形能,可提高彈簧材料的體積或者應力,或兩者同時提高。 彈簧的疲勞強度  

在機械設備中,組成機械的零件在工作時所產生的應力大致有兩種:靜應力與變應力。 受靜應力的零件或材料的破壞是塑性變形或脆性斷裂,因此他們的強度是以材料的彈性極限或屈服強度和遷都極限來衡量的。而受變應力的零件或材料的破壞則是疲勞斷裂,因此他們的強度是以疲勞強度來衡量的。 

疲勞強度低於彈性極限或屈服強度等靜應力強度。 

變應力的類型:穩定性循環變應力,不穩定循環變應力,隨機變應力。 

影響疲勞強度的因素:屈服強度、表麵狀態、尺寸效應、屯冶金缺陷、腐蝕介質、溫度 影響彈簧疲勞試驗的因素:內部因素,如化學成分、金相結構等; 外部因素,如表麵狀態、形狀尺寸、溫度和周圍介質。 三、圓柱螺旋壓縮彈簧  

當旋繞比在3~10之間時,彈簧端麵最好磨平;在10~15之間時,端麵可磨也可不磨;大於15時就可不磨。       

為了避免由於載荷偏心引起過大的附加力,最少工作圈數為2,但一般不少於3。       

旋繞比C=彈簧中徑 / 鋼絲直徑  

旋繞比C太小,材料的彎曲變形嚴重,需要的卷製功率大,有時切斷芯軸端頭太細,易斷裂;旋繞比C太大,卷簧後,彈簧圈容易鬆開,彈簧的直徑難於控製;另外由於彈簧本身的重量,引起彈簧圈不斷的顫動。較為理想的旋繞比4~9。 彈簧剛度F”=Gd4 / 8D3n (N/mm)  

一般載荷要求的彈簧有效圈數≥2.5,而對於載荷要求比較嚴格的彈簧,有效圈數>4;有效圈數


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