机械设计--弹簧

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1、弹簧弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。用弹性材料制成的零件在外力作用下发生形变，除去外力后又恢复原状。亦作”弹簧“。F用弹簧钢制成。弹簧的种类复杂多样，按形状分”主要有螺旋弹簧、涡卷弹簧、板弹簧、异型弹簧等。基本信息截面面积弹簧材料截面面积(mm²)材料弹性材料制成的零件在外力作用下弹簧丝直径制造弹簧的钢丝直径第14章暉簧§14-1暉簧机述.§14-2SJ竝螺炎弹簧的结构、制逢、材料及许用应力§14-3圓松螺炎拉压弹簧的段计计算§14・1弹簧的功用和类型工作特点：弹簧在外力作用下能产生

2、较大的弹性变形,在机械设备中被广泛用作弹性元件o功用：1.控制机构运动或零件的位置;2.缓冲吸振；3.存储能量；4.测量力的大小；5•改变系统的自振频率。厂圆方按受载分｛篦豔I扭转弹簧分类＜本章内容厂按形状分｛娶蠶r拉伸弹簧环形弹簧L按受载分压缩弹簧碟形弹簧1扭转弹簧〔平面涡圈弹簧板弹簧材料及许用应力f圆柱螺旋弹簧的结构形式1.圆柱螺旋压缩弹簧压缩弹簧在自由状态下，各圈之间留有一定间距旷O支承圈或死圈——两端有3/4〜5/4圈并紧，以使弹簧站立平直，这部分不参与变形。端部磨平——重要弹簧端部不磨平

3、——一般用途＜压缩弹簧的总圈数：nx=比+(1.5〜2.5)!

4、磨平为使工作平稳，⑷的尾数取1/22.拉伸弹簧(1)(2)(3)各圈相互并紧&=0；制作完成后具有初拉力；端部做有拉钩，以便安装和加载。不磨平拉钩形式：半圆钩环型、转钩.可调转钩。改进后的结构拉伸弹簧的结构尺寸计算与压缩弹簧相同O二、弹簧的制造制造过程：卷绕、端面加工（压簧）或拉钩制作（拉簧或扭簧）、热咎理和工艺性试验。冷卷：J<10mm低温回火，消除应力热卷：d>10mm,卷制温度：800-1000C淬火、回火▲对于重要压缩

5、弹簧，为了保证承载面与轴线垂直,端部应磨平▲拉伸弹簧，为了便于联接与加载，两端制有拉构,经强压处理可提高承载能力工艺试验包括：耐冲击、疲劳等试验三、禅黄的材料及许用应力1.弹簧的材料要求：高的弹性极限、疲劳极限、一定的冲击韧性、塑性和良好的热处理性能。材料：优质碳素弹簧钢、合金弹簧钢、有色金属合金。碳素弹簧钢：含碳量在0.6%〜0.9%之间，如65、70、85优点：容易获得、价格便宜、热处理后具有较高的强度，适宜的韧性和塑性。缺点：当d>12mm,不易淬透，故仅适用于小尺寸的弹簧。合金弹簧钢：硅猛

6、钢、锯锐钢。优点：适用于承受变载荷、冲击载荷或工作温度较高的弹簧。有色金属合金：硅青铜、锡青铜、披青铜。选用原则：充分考虑载荷条件（载荷的大小及性质、工作温度和周围介质的情况）、功用及经济性等因素。一般应优先釆用碳素碳簧钢丝。2.弹簧的许用应力:「弹簧按载荷分为三类：I类弹簧：受变载荷作用次数＞106,或很重要的弹簧。II类弹簧：受变载荷作用次数在103~105,或受冲击载荷的弹簧，或受静载荷的重要弹簧。III类弹簧：受变载荷作用次数在V103,或受静载荷的弹簧。表14・1骡旋弹簧的常用材料和许用

7、应力材料许用切应力/MPa推荐使用温度/・c推荐硬度范围名称牌号I类弹簧［可］u类弹簧［切］in类弹簧［rm］特性及用途碳素弹簧钢丝I,65、700.3(rB0.4

8、450600750p■1-40^30048〜53HRC耐腐蚀，耐高温，适用于做较大的弹簧青铜丝QSi3-l270360450-40-12090~100HBS耐腐蚀，防磁好QSn4-3270360450表14-2碳素弹簧钢丝的抗拉强度极限钢丝直径d/mm组别—「「“H…IIIIIII―II—LL0.20.30.50.81.01.21.62.02.53.03.54.04.55.06.08.01270027002650j26OO250024002200200018001700165016(X)15001

9、5001450一II、IIa2250225022002150205019501850180016501650155015001400140013501250HI1750175017002170165015501450140013001300120011501150110013501250(X久max]I一、几何尺寸计算2■15节m：t=d+s间距忒2max——最大变形量。•H°螺旋升角：2二tanT—分HsTtL）2通常方~（0・3〜0・5）2,龙二5”〜9弹簧丝的展开长度：彷除曽