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          快速掌握壓縮與拉伸彈簧的設計計算

          2018-11-03 11:40 作者:laugh521521 來源:未知 瀏覽: 字號:

          首先請大家保存一下在線彈簧設計計算軟件的網址:jxzlw.cn/th.html,打開網頁后可直接設計計算。

              彈簧多數在變應力下工作,它的性能和使用壽命在很大程度上取決于材料的特性。選擇彈簧材料主要根據彈簧的工作條件、承受載荷的類型、是否受沖擊載荷及彈簧材料的許用應力等因素確定,同時也應考慮彈簧制造的工藝性。彈簧的材料必須具有較高的疲勞極限、屈服點和足夠的沖擊韌性。另外,對熱成形的彈簧還要求其材料有良好的淬透性、低的過熱敏感性和不易脫碳等性能。

          常用的彈簧材質有16種:
          1.碳素彈簧鋼絲GB/T4357:強度高,性能好,用于各種非重要場景
          2.琴鋼絲又叫重要用途碳素彈簧鋼絲 GB/T4358:強度高、韌性好用于重要小彈簧,閥類彈簧。
          3.彈簧用不銹鋼絲YB/T 11:耐腐蝕、耐高低溫用于腐蝕或高低溫條件下的小彈簧
          4.閥門用油淬火回火碳素彈簧鋼絲GB4359:用于內燃機閥門或類似用途彈簧
          5.油淬火回火碳素彈簧鋼絲GB4360:用于普通機械用彈簧
          6.油淬火回火硅錳彈簧鋼絲GB4361:用于高負荷彈簧如汽車懸掛
          7.閥門用油淬火回火鉻硅彈簧鋼絲GB4362:用于較高溫度、高應力、高疲勞強的閥門或其他場景
          8.閥門用油淬火回火鉻釩彈簧鋼絲GB2271
          9.硅錳彈簧鋼絲GB5218:強度高彈性好,用于較大的普通機械彈簧
          10.鉻釩彈簧鋼絲GB5219:用于較高溫度下的彈簧
          11.閥門用鉻釩彈簧鋼絲GB5220:用于較高溫度的內燃機閥門彈簧
          12.鉻硅彈簧鋼絲GB5221:用于較高溫度下的高應力彈簧
          13.硅青銅線GB3121:耐腐蝕防磁,用于機械儀表中的彈性元件
          14.錫青銅線GB3124:耐磨、耐腐蝕、防磁用于機械儀表中的彈性元件
          15.鈹青銅線GB3134:耐磨、耐腐蝕、防磁、導電用于機械儀表中的精密彈性元件
          16.熱軋彈簧鋼GB1222:根據牌號用于各種普通機械場景

                機電產品中主要用前3種:碳素彈簧鋼絲用25--80或40Mn--7OMn鋼制造;琴鋼絲用60-80或60Mn-7OMn鋼制造。彈簧用不銹鋼絲用1Crl8Ni9, OCrl9NilO, OCrl7Nil2Mo2, OCr17Ni18AI鋼制造。

          設計人員壓簧拉簧設計計算中主要用的參數有:
          切邊模量G:碳素彈簧鋼與琴鋼絲取8000kgf/mm2,彈簧用不銹鋼取7000kgf/mm2
          彈簧線徑d:0.08-13mm,
          彈簧中徑D:設計彈簧時螺旋線直徑
          彈簧有效圈數n:(手冊中公式里常用這個值)
          壓縮彈簧:設計人員三維建模出彈簧模型:數完整節距個數就是有效圈數
          拉伸彈簧:設計人員三維建模出彈簧模型:有多少個完整圈數就是有效圈數
          彈簧總圈數:有效圈數+彈簧兩端有效圈數以外的圈數(設計軟件中常用這個值)
          彈簧變形量L:壓簧就是彈簧被壓縮了多少mm,拉伸就是彈簧被拉伸了多少mm
          知道了這些參數結合:
          彈力公式:F=[(G*d4)/(8*n*D3)]*L
          (這個公式計算出的是彈簧在某一變形量下的彈力,單位是KGf,乘以g即9.8就是多少N)

          一般情況下壓簧設計時用著一個公式就夠了
          拉簧設計時工程圖中的力為:如上公式計算值+初張值
          初張值公式為:πd4G/800D2

          (彈簧的其他參數及計算公式等,我提供的現代機械設計手冊 單行本 彈簧設計 [秦大同 2013年 編] 這本書里有,這是很厲害的一本書,有了他壓簧、拉簧、扭簧、薄片簧、橡膠彈簧、氣彈簧等十幾種彈簧的設計計算都可以搞定)
               
                 有了彈簧彈力我們就可以出工程圖了,在彈簧工程圖中劃出變形量與彈力三角圖,技術要求注明:1)旋向:右旋左旋2)總圈數3)有效圈數4)端面情況5)精度等級國標等

          拉簧與壓簧的工程圖圖例:
           



           
           
          壓簧拉簧設計總結:
          實際設計過程中我們用的設計方法是:
          1. 先根據使用情況用三維軟件畫螺旋線及用空間草圖構造出彈簧端面,然后掃描拉伸成彈簧
          2. 再用我提供的在線彈簧設計軟件網址為jxzlw.cn/th.html,設置已知參數計算彈簧力
          3. 然后應用場景對彈簧要求不高的情況我們根據空間結構畫出三維,再用在線彈簧設計軟件計算彈力就完成設計。
          應用場景對彈簧要求高的情況根據在線彈簧設計軟件的計算及彈簧的使用情況,不斷修正彈簧三維,以滿足我們的實際要求  
          4. 最后用彈簧三維及在線彈簧設計軟件中的計算值出工程圖。彈簧就設計好了。

          還有一種方法就是彈簧設計手冊中的方法:
          從已知彈簧參數出發,其他每一個彈簧參數都通過查表及公式計算獲得后,在去畫彈簧工程圖,計算量特別大不推薦使用。相關設計手冊我這邊會提供。
          關于彈簧設計用到的資料手冊,我這邊提供如下:
           
           
          如果你需要(請關注微信公眾號xyz16168回復:圓柱彈簧  四個字獲取資料)
          最后在提醒大家保存一下在線彈簧設計計算軟件的網址jxzlw.cn/th.html,里面有4種彈簧的設計計算軟件非常有用。
           
          (責任編輯:laugh521521)
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