弹簧设计步骤详解.ppt

翁剑民整理
2010/03/05
弹簧设计
——压缩弹簧
一、弹簧设计概要
1、设计要求:强度、刚度、稳定性(不侧弯)
3、计算步骤:
A、根据工作条件选择合宜的弹簧材料及结构形式;
B、运用应力变形公式确定弹簧的主要参数d、D、n;
C、求出弹簧的其他结构尺寸;
注:大量生产中,中径D2应符合GB2089-80《普通圆柱螺旋弹簧尺寸系列》;
2、通常已知条件:弹簧所承受的最大工作载荷F2及相应的变形量λ2
二、设计计算过程
1、分析条件
(1)判断载荷性质,确定载荷性质(是Ⅰ类、Ⅱ类或Ⅲ类)
2、确定弹簧各参数
(1)根据需求确定弹簧内径D1的范围
(3)求出所需弹簧的刚度K=F/x
(2)确定弹簧所承受的最大、最小工作压力
(2)根据工作条件选择材料;查表可得许用切应力(如Ⅰ类弹簧[ ] )
注: D0——弹簧外径;x——
二、设计计算过程
(3)根据强度条件确定钢丝直径d
故
注:
Fmax——最大工作载荷;
C——旋绕比(弹簧指数);
d——钢丝直径;
K——曲度系数;
——表示按Ⅰ类载荷计算;
或可查图
D2——弹簧中径
二、设计计算过程
(4)确定弹簧的圈数n
注:
n——圈数;
G——弹簧材料的切变模量;
d——钢丝直径;
K——曲度系数;
C——旋绕比;
二、设计计算过程
(5)计算弹簧的其他尺寸
注: C式子中——最大工作载荷时弹簧变形量
n ——弹簧圈数
δ——为变形量,间距应大于此值
A、内径 D1=D2-d
B、外径 D0=D2+d
C、间距
D、节距 t=δ+d
E、螺旋升角
F、两端各并紧一圈并磨平,则总圈数 n1=n+2
G、弹簧丝展开长度
H、自由高度 H0=nS+(n1-)d
三、稳定性验证
注:若求出b>[b],则应在弹簧内部加导向杆或外部加导向套,导向杆和导向套与弹簧的间隙不应过大,工作时需加润滑油。
——许用值
四、弹簧图纸范例