圓柱螺旋壓縮彈簧設計計算

『壹』 如何計算壓縮彈簧了抗拉強度

公式Fs=kπd³τs/8D
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
以下來源：網路的~－~http://www.zihuoli.com/html/news/667.html
我們知道彈簧的實驗載荷（彈簧允許承載的最大載荷）其值可按公式Fs=kπd³τs/8D計算，其中k為彈簧曲度系數，τs為彈簧實驗切應力，這個值為Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ類載荷下彈簧許用應力的最大值，這個切應力值同彈簧材料的抗拉強度有關。不同規格的材料，不同材質的材料抗拉強度也不一樣。通過計算就可以做出比較。Fs為彈簧的極限負荷，超過這個負荷，彈簧就可能發生永久變形。
可按上面的公式進行計算和比較。彈簧的極限負荷相對應的極限變形量，是彈簧的最大變形量，彈簧壓並時的變形量超過這個極限變形量，就可能產生塑性變形，這樣的彈簧不能壓並，只能壓至極限變形量相對應的高度。一般彈簧設計時壓並時的變形量都小於極限變形量。彈簧的節距涉及到彈簧的螺旋角，正常的彈簧螺旋角應在5°-9°之間，大於9°就應考慮螺旋角的影響。大螺旋角彈簧也有計算公式。可參閱《小旋繞比大螺旋角圓柱螺旋壓縮彈簧文章來自於：設計計算》第十屆全國彈簧學術會論文集。此信息來自子活力彈簧金屬製品有限公司(http://www.zihuoli.com)

『貳』 各種類型彈簧有效圈數的詳細計算方法

各種類型彈簧有效圈數的詳細計算方法:

有效圈數是指彈簧能保持相同節距的圈數。彈簧有效圈數=總圈數-支撐圈，具體根據結構進行計算。

1、對於拉伸彈簧，有效圈數n＝總圈數n1，當n>20時圓整為整數圈，當n<20時圓整為半圈。

2、對於壓縮彈簧，有效圈數n=總圈數n1-支撐圈數n2，n2可查表獲得。尾數應為1/4、1/2、3/4、或整圈。

我們的通俗演算法是壓簧總圈數減掉上下接受接觸不會產生變形的圈數,一般減2圈;扭簧和拉簧的有效圈數就是總圈數。

拓展資料

彈簧是一種利用彈性來工作的機械零件。用彈性材料製成的零件在外力作用下發生形變，除去外力後又恢復原狀。亦作「 彈簧 」。一般用彈簧鋼製成。彈簧的種類復雜多樣，按形狀分，主要有螺旋彈簧、渦卷彈簧、板彈簧、異型彈簧等。

注意問題

由於受產品結構限制，多股簧一般具有強度高、性能好的特點。要求其材料在彈簧強度和韌性上對最終性能予以保證。多股簧在加工過程中，應注意的是：

1、支承圈根據產品要求可選用冷並和熱並兩種方法。採用熱並方式不允許將簧加熱至打火花或發白，硅錳鋼溫度不得高於850℃。支承圈與有效圈應有效接觸，間隙不得超過圈間公稱間隙的10%

2、多股簧特性可由調整導程決定，繞制時索距可進行必要調整。擰距可取3~14倍鋼絲直徑，但一般取8~13倍為佳。其簧力還與自由高度、並端圈、外徑及鋼絲性能等有密切關系，可通過調整其中某項或幾項予以改變。

3、不帶支承圈的彈簧和鋼絲直徑過細的彈簧不應焊接簧頭，但端頭鋼索不應有明顯的鬆散，應去毛刺。凡需焊接頭部的多股簧，其焊接部位長度應小於3 倍索徑（最長不大於10毫米）。加熱長度應小於一圈，焊後應打磨平滑，氣焊時焊接部位應進行局部低溫退火。

4、彈簧表面處理一般進行磷化處理即可，也可進行其它處理。凡要進行鍍層為鋅與鎘時，電鍍後應進行除氫處理，除氫後抽3%（不少於3件）復試立定處理，復試中不得有斷裂。彈簧應清除表面臟物、鹽痕、氧化皮，方法可採用吹砂或汽油清洗的辦法，但不能採用酸洗。

5、重要彈簧緊壓時間為24小時，普通彈簧為6小時或連續壓縮3~5次，每次保持3~5秒。緊壓時彈簧與芯軸的間隙以芯軸直徑的10%為宜，間隙過小則難於操作，間隙過大則易使彈簧發生彎曲變形。緊壓時若其中一件彈簧折斷，則其餘應重新處理。

『叄』 螺旋彈簧的設計參數

用彈簧鋼絲繞製成的螺旋狀彈簧。圓柱螺旋壓縮彈簧各部分名稱及尺寸關系：
1.簧絲直徑d，製造彈簧的鋼絲直徑。
2.彈簧外徑D0，彈簧的最大直徑。
3.彈簧內徑D1，彈簧的最小直徑，D1=D-2d。
4.彈簧中徑D2，彈簧的平均直徑，D2=D-d。
5.節距t，除兩端支承圈外，相鄰兩圈的軸向距離。
6.有效圈數n、支承圈數n2和總圈數n1，為使壓縮彈簧工作時放置平穩、受力均勻，製造時會將彈簧兩端並緊且磨平。並緊磨平的部分只起支承作用，故為支承圈。支承圈有1.5、2、2.5圈三種，2.5圈用的最多。其餘個圈保持相等的節距，稱為有效圈數。總圈數n1即為有效圈數n與支承圈數n2之和。
7.自由高度H0，彈簧不受外力作用時的總高度，H0=nt+（n2-0.5）d。
8.展開長度L，製造彈簧所用的坯料長度，L≈n1√（πD2）²+t²。

『肆』 壓縮彈簧計算基本認知

我們都知道壓縮彈簧就是承受壓力的螺旋彈簧，它一般用料的截面基本都是圓形。壓縮彈簧一直廣泛用於我們的生活，不管是一些大型的設備或者小型的設備，都基本用上了壓縮彈簧。那麼知道一些關於壓縮彈簧計算的知識，是不是對於我們的生活有著許多的便利了。因為圓形彈簧使用較多，所以就簡單為大家介紹一下關於圓形壓縮彈簧計算的知識。下面和小兔一起去學習一下吧。

圓柱螺旋彈簧根據工作時受力不同又可分為:壓縮彈簧,拉伸彈簧和扭轉彈簧。此次掃盲我們只介紹圓柱螺旋彈簧。

圓柱螺旋壓縮彈簧各部分名稱及尺寸關系

此圖為圓柱螺旋壓縮彈簧各部分尺寸,圖中尺寸的意義如下

1.簧絲直徑d彈簧的鋼絲直徑(俗稱線徑或線徑)

2.彈簧外徑D彈簧的最大直徑(俗稱大徑,也有的公司用OD來表示外徑,知道就好,不要學這種壞習慣)3.彈簧內徑D1彈簧的最小直徑(俗稱小徑,也有的公司用ID來表示內徑,知道就好,不要學這種壞習慣)

4.彈簧中徑D2彈簧的平均直徑(俗稱中心徑,也有的公司用Dcen來表示外徑,知道就好,不要學這種壞習慣)5.節距t除兩端支撐圈外,彈簧上相鄰兩圈在相對應兩之間的軸向距離6.彈簧圈數彈簧圈數共有三種,即有效圈數n,支撐圈n2,和總圈數n1.7.自由高度H0彈簧在不受外力時的高度(或長度)，H0=nt+(n2-0.5)d

當然彈簧的參數遠遠不只這些，像一些疲勞特性計算,有效壽命的計算,載荷與變形屈服曲線,彈簧剛度有限元分析等,在掃盲班中就不做解釋了,放在後面提高班中再介紹。

接下來簡單介紹一下彈簧的加工藝:

我們常用碳素彈簧鋼、合金彈簧鋼、不銹彈簧鋼以及銅合金、鎳合金和橡膠等材料來製作彈簧。彈簧的製造方法有冷卷法和熱卷法。彈簧絲直徑小於8毫米的一般用冷卷法，大於8毫米的用熱卷法。有些彈簧在製成後還要進行強壓或噴丸處理，可提高彈簧的承載能力。

我們回到正題,討論一下此次掃盲題的分析及計算:首先我們要搞清楚彈簧的剛度計算公式~彈簧剛度值我們用K來表示,單位是N/mm2

K=G*d^4/8*d2^3*n其中G是指材料的切變模量(俗稱彈性系數),此數據一般可通過查表獲得,也可以要求供應廠商提供材料物性表獲得.常見的像SUS631,SUS316,SUS304,SUS302等為70000N/mm2彈簧剛,65Mn等等約為80000N/mm2~

求得K值後後，我們還需獲得彈簧的作用長度L值，此長度由我們設計者來設計確定。

作用長度指彈簧的預壓長度+作用行程長度之和如一個彈簧由10壓縮至6,那麼它的作用長度則為4.如果還有預壓高度，也要一並算入作用長度。最後彈簧作用力P值為：P=K*L

具體的計算過程小兔就不多講了，畢竟大家都不是小學生了，而所有製造壓縮彈簧中，只要沒有嚴格的標准，只要是符舍設計要求的製造都是可行的。我們可以隨意改變彈簧線徑，有效圈數，自由高度，內徑等參數來調整彈簧作用力。但是對於一些嚴格要求的設備就不行了。好了，所有的介紹就到這里了，希望可以幫助大家，讓大家收獲一份知識。

『伍』 壓縮彈簧彈力的計算公式

壓縮彈簧彈力的計算公式如下：

(5)圓柱螺旋壓縮彈簧設計計算擴展閱讀

壓縮彈簧彈力的相關情況

彈力的本質是分子間的作用力。其中的具體情況如下所示：

1、當物體被拉伸或壓縮時，分子間的距離便會發生變化，使分子間的相對位置拉開或靠攏。

2、這樣，分子間的引力與斥力就不會平衡，出現相吸或相斥的傾向。

3、而這些分子間的吸引或排斥的總效果，就是宏觀上觀察到的彈力。

4、如果外力太大，分子間的距離被拉開得太多，分子就會滑進另一個穩定的位置。

5、即使外力除去後，也不能再回到復原位，就會保留永久的變形。

『陸』 圓柱螺旋壓縮彈簧怎麼寫它的規格代號

規格代號如下：
A名稱—B尺寸精度及旋向—C標准編號—D材料編號—E表面處理
A名稱：壓簧
B尺寸精度及旋向：d×D2×H0—精度 旋向
C標准編號：GB2089-80
註：彈簧旋向為左旋要註明，右旋不用註明
當要求檢查彈簧內徑時，在D2的數值後加「D1」符號。

標記示例：材料直徑1.2mm，彈簧中徑8mm，自由高度40mm，負荷、外徑、自由高度及軸心線與兩端圈垂直度精度為2級，材料為碳素彈簧鋼絲Ⅱa組，表面鍍鋅處理的左旋彈簧
壓簧 1.2×8×40-2 左 GB2089-80·Ⅱa-D·Zn

材料直徑3mm，彈簧中徑20mm，自由高度80mm，負荷、內徑、自由高度及軸心線與兩端圈垂直度精度為3級，材料為碳素彈簧鋼絲Ⅱ組，表面氧化處理的右旋彈簧
壓簧 3×20D1×80 GB2089-80

註：我只能查到GB2089-80，也就是只有1980年的標准，應該有新標准了

『柒』 GB/T 1973.3-1989 小型圓柱螺旋壓縮彈簧 尺寸及參數

《GB/T 1973.3-1989 小型圓柱螺旋壓縮彈簧 尺寸及參數》這個標准已經作廢了，詳細信息可參見標准搜搜網。被GB/T 1973.3-2005代替。《GB/T 1973.3-2005 小型圓柱螺旋壓縮彈簧尺寸及參數》本部分規定了小型圓柱螺旋壓縮彈簧的標記、尺寸及參數。本部分適用於直徑小於0.5 mm的圓截面材料製造的一般用途冷卷圓柱螺旋壓縮彈簧(兩端圈並緊不磨型及並緊磨平型)，以下簡稱彈簧。

『捌』 彈簧的壓縮量怎麼算

（玖勝彈簧）圓柱螺旋壓縮彈簧在強壓隨時隨著截荷的增加，彈簧材料表面切應力也逐漸增大，直至超夠材料的彈性極限而發生塑性變形，而靠近芯部也會逐漸達到材料的彈性極限，卸載後，由於受材料外層塑性變形的影響不能完全恢復原狀，產生殘余變形。
這樣的彈簧工作時材料心部應力增大，表層應力減小，這種應力的變化可充分發揮材料的潛力，正常的彈簧在設計時一般都會考慮彈簧的極限變形量，不會超過彈簧的極限應力，材料的許應切應力不同，彈簧所受截荷類別不同，彈簧許用應力也不同。
具體計算可按彈簧受軸向截荷時的變形和切應力的計算公式，如果小於極限值，彈簧可壓並，如果大於極限值，以極限值為最大壓縮量，超出極限值彈簧將產生永久變形

『玖』 圓柱螺旋壓縮彈簧的怎麼選用

90％以上的模具都不同程度的用到了彈性元件，如壓料(邊)裝置、頂料裝置和各種復位機構等。實際生產中由於彈性元件的選用不當或失效而造成模具不能正常工作的現象屢見不鮮。由於彈性元件的多樣性及使用上的特殊性，要求模具工作者對模用彈性元件的種類和性能有較深入的了解，以便正確的使用模用彈簧。

模用彈性元件的種類較多。若按產生彈性力的介質不同，通常可分為金屬彈簧、橡膠彈簧和流體(主要是氣體)彈簧三大類，它們的特性曲線(彈性力P與彈簧壓縮量λ的關系)存在著較大的差異。

本文較詳細地討論金屬圓截面圓柱螺旋壓縮彈簧，金屬彈簧簡稱彈簧，是指用彈簧鋼製成的各類金屬彈性體，模具中常用的有圓柱形螺旋壓縮彈簧(其彈簧絲的截面有圓形和矩形兩種)和碟簧等。金屬彈簧具有結構簡單、成本較低和壽命較長等優點，在模具中得到廣泛的應用。旋壓縮彈簧具有品種規格多，設計及製造技術成熟和簡單等優點，是目前模用彈簧中用量最大的一種金屬彈性體，約占金屬彈簧用量的90％。

『拾』 求圓柱螺旋壓縮彈簧的計算公式。有彈簧的最大負荷最大工作行程彈簧的材質是65Mn。參數如下

彈簧的最大工作負荷Pn和最小工作負荷P1，是設計彈簧前的所設定條件，也就是彈簧所處的工作條件，是已知條件，不是靠什麼公式計算的。比如你要給彈簧加上300N的壓力，那麼它最大的工作負荷Pn=300N。彈簧最大的工作行程（h）=彈簧最大負荷下的變形量（Fn） - 彈簧最小負荷下的變形量（F1），曲度系數K=0.615/C（C 為旋繞比，可查相應的規范） ；Fn=n*Pn*D^3 /(0.125*G*d^4) F1=n*P1*D^3 /(0.125*G*d^4) 其中n為有效圈數，G為切變模量（這里取G=78000N/mm^2 ） D彈簧中徑mm d為彈簧絲直徑mm