‘壹’ 压缩弹簧计算基本认知
我们都知道压缩弹簧就是承受压力的螺旋弹簧,它一般用料的截面基本都是圆形。压缩弹簧一直广泛用于我们的生活,不管是一些大型的设备或者小型的设备,都基本用上了压缩弹簧。那么知道一些关于压缩弹簧计算的知识,是不是对于我们的生活有着许多的便利了。因为圆形弹簧使用较多,所以就简单为大家介绍一下关于圆形压缩弹簧计算的知识。下面和小兔一起去学习一下吧。
圆柱螺旋弹簧根据工作时受力不同又可分为:压缩弹簧,拉伸弹簧和扭转弹簧。此次扫盲我们只介绍圆柱螺旋弹簧。
圆柱螺旋压缩弹簧各部分名称及尺寸关系
此图为圆柱螺旋压缩弹簧各部分尺寸,图中尺寸的意义如下
1.簧丝直径d弹簧的钢丝直径(俗称线径或线径)
2.弹簧外径D弹簧的最大直径(俗称大径,也有的公司用OD来表示外径,知道就好,不要学这种坏习惯)3.弹簧内径D1弹簧的最小直径(俗称小径,也有的公司用ID来表示内径,知道就好,不要学这种坏习惯)
4.弹簧中径D2弹簧的平均直径(俗称中心径,也有的公司用Dcen来表示外径,知道就好,不要学这种坏习惯)5.节距t除两端支撑圈外,弹簧上相邻两圈在相对应两之间的轴向距离6.弹簧圈数弹簧圈数共有三种,即有效圈数n,支撑圈n2,和总圈数n1.7.自由高度H0弹簧在不受外力时的高度(或长度),H0=nt+(n2-0.5)d
当然弹簧的参数远远不只这些,像一些疲劳特性计算,有效寿命的计算,载荷与变形屈服曲线,弹簧刚度有限元分析等,在扫盲班中就不做解释了,放在后面提高班中再介绍。
接下来简单介绍一下弹簧的加工艺:
我们常用碳素弹簧钢、合金弹簧钢、不锈弹簧钢以及铜合金、镍合金和橡胶等材料来制作弹簧。弹簧的制造方法有冷卷法和热卷法。弹簧丝直径小于8毫米的一般用冷卷法,大于8毫米的用热卷法。有些弹簧在制成后还要进行强压或喷丸处理,可提高弹簧的承载能力。
我们回到正题,讨论一下此次扫盲题的分析及计算:首先我们要搞清楚弹簧的刚度计算公式~弹簧刚度值我们用K来表示,单位是N/mm2
K=G*d^4/8*d2^3*n其中G是指材料的切变模量(俗称弹性系数),此数据一般可通过查表获得,也可以要求供应厂商提供材料物性表获得.常见的像SUS631,SUS316,SUS304,SUS302等为70000N/mm2弹簧刚,65Mn等等约为80000N/mm2~
求得K值后后,我们还需获得弹簧的作用长度L值,此长度由我们设计者来设计确定。
作用长度指弹簧的预压长度+作用行程长度之和如一个弹簧由10压缩至6,那么它的作用长度则为4.如果还有预压高度,也要一并算入作用长度。最后弹簧作用力P值为:P=K*L
具体的计算过程小兔就不多讲了,毕竟大家都不是小学生了,而所有制造压缩弹簧中,只要没有严格的标准,只要是符舍设计要求的制造都是可行的。我们可以随意改变弹簧线径,有效圈数,自由高度,内径等参数来调整弹簧作用力。但是对于一些严格要求的设备就不行了。好了,所有的介绍就到这里了,希望可以帮助大家,让大家收获一份知识。
‘贰’ 压缩弹簧的参数都有哪些
压缩弹簧的参数都有哪些,首先看一个公式:
上面公式里每项代表的含义为:
G = 剪切弹性模量[MPa, psi](G值大小为:钢丝8000,不锈钢7200)
d = 线径 [mm, in]
n = 有效圈数 [-]
D = 中心直径 [mm, in]
k = 弹簧系数 [N/mm, lb/in]
这个公式是弹簧刚度的计算公式,刚度乘以工作行程就等于这个弹簧的工作力度。
通过上式,我们可以得出,压缩弹簧的参数必须由:材料、线径、中心直径、有效圈数、弹簧总长,工作高度,需求力度这些参数组成。如果对力度没有特别要求的弹簧,可以不提供弹簧的工作高度和需求力度的参数。
希望能帮助到您 !谢谢!
‘叁’ 压缩弹簧出现变形怎么办
压缩弹簧在使用一段时间后,弹簧由于形变会产生部分误差,这时候该怎么办呢?不用担心,下面先企小编就来教你怎么矫正压力弹簧:
其实对于螺旋压力弹簧来说在端面磨削结束以后,假如弹簧的自由高度、垂直度以及节距和外径等等都没有达到规定偏差值的时候,则往往需要校正加工。
校正的操作现在通常基本上都是处于手工或者是半手工作业状态。常用的工具有:如果金属丝在四毫米以上的弹簧,我们通常多用手扳压力机、劈距机、冲床等等工具;如果金属丝在四毫米以下的弹簧,那么我们多用具有楔形刃口的专用工具、钳子、铁锤等等工具。校正加工就是利用这些工具使弹簧局部产生塑性变形,以达到图样所要求的尺寸。
‘肆’ 压缩弹簧的概述
压缩弹簧(压簧)是承受向压力的螺旋弹簧,它所用的材料截面多为圆形,也 有用矩形和多股钢萦卷制的,弹簧一般为等节距的,压缩弹簧的形状有:圆柱形、圆锥形、中凸形和中凹形以及少量的非圆形等,压缩弹簧的圈与圈之间有一定的间隙,当受到外载荷时弹簧收缩变形,储存形变能。
‘伍’ 压缩弹簧的如何正确的使用
1. (压缩弹簧)压缩弹簧无预压的运用,因有空隙形成弹簧上下轰动导致弹簧歪曲,如有预压时,弹簧较为稳定。
2. 压缩弹簧横置运用,会形成导销与弹簧磨损并开裂。
3. 无弹簧扶引的运作,在无弹簧扶引的情况下运用时,很容易形成弹簧底部及本体之歪曲,其歪曲部之部分高压力是导致使弹簧开裂的要因,一定要运用内径导销或外径扶引等设备。
4. 超越最大紧缩量的运用(30万回条件,接件密着长之运作):压力发生进而形成择损,挨近密着长之运作,会使弹簧线部逐步密着如此,由于弹簧定数变高形成荷重曲线随之升高,近而发生高应力使弹簧开裂,压缩弹簧运用不要超过30万回。
5. 安装面平性度不良时,会形成压缩弹簧歪曲,部分发生高压力开裂,及平行度不良之场合形成弹簧歪曲与超越30万回运用形成弹簧开裂,不要超过30万回运用条件下改进安装面的平行度。
‘陆’ 弹簧压缩量公式
压缩弹簧弹力的计算公式如下:
(6)压缩弹簧扩展阅读:
压缩弹簧弹力的相关情况
弹力的本质是分子间的作用力。其中的具体情况如下所示:
1、当物体被拉伸或压缩时,分子间的距离便会发生变化,使分子间的相对位置拉开或靠拢。
2、这样,分子间的引力与斥力就不会平衡,出现相吸或相斥的倾向。
3、而这些分子间的吸引或排斥的总效果,就是宏观上观察到的弹力。
4、如果外力太大,分子间的距离被拉开得太多,分子就会滑进另一个稳定的位置。
5、即使外力除去后,也不能再回到复原位,就会保留永久的变形。
‘柒’ 压缩弹簧规格表介绍
导语:在各个领域,弹簧应用十分广泛常用于连接机器的各个部件。由此可见,了解、明白弹簧的规格,对于机器零件的正确替换有很大的帮助。压缩弹簧是弹簧的一种,其规格与之相比也有所差异。下面,土巴兔小编为大家介绍了压缩弹簧规格表的有关知识,帮助大家了解压缩弹簧。
由于压缩弹簧应用十分广泛,如果规格不统一,在生产、销售上将会出现浪费、不方便之处,机器的维修、零件的更换也很麻烦。由于互换性要求,在弹簧发展史上,其规格逐渐标准化,但是品种十分多样化,其规格统一比较困难。
在国际上,各国都制定有不同的压缩弹簧规格,这些标准规定较为详细。但在国际上,2005年前,比较受认可的是ISO2162文件;2005年后采用的是国际弹簧标准化技术委员会(ISO/TC227)组织所规定的规格。但是,这些列入标准的弹簧仅仅只有一部分。如果要查询某外国压缩弹簧的规格还需要具体问题具体分析,另外,还可以注意有关企业的标准。
在国内,弹簧的标准化工作始于60年代初期,已经形成了较为完善的标准体系。总的来说,目前已有弹簧国家标准22项、行业标准30项,并且在2004年,还加入了国际ISO/TC227(弹簧)组织,逐渐与国际接轨。
具体来说,压缩弹簧的规格主要包括弹簧的线径、外径、内径、自由长、定数、压缩量、荷重等,包括了弹簧的尺寸。其中,压缩量和荷重根据使用次数的不同,分别有规定,通常分为使用30万次和50万次,还会规定弹簧的最大压缩量。
压缩弹簧是螺旋型弹簧,其圈可以分为内圈和外圈,由此产生内径和外径。自由长是指弹簧处于无负荷状态的长度,荷重是指负荷的重量。
压缩弹簧规格的确定,有利于弹簧的可更换性,使相关机器零件的更换和维修更为方便。以上,就是小编对于压缩弹簧规格表相关知识的阐述。总的来说,压缩弹簧规格表随着弹簧的型号、品种的不同而有所差异,要想知道压缩弹簧规格表具体、全面的信息可以在相关书籍和网站上查询。
‘捌’ 什么是压缩弹簧
先企压缩弹簧(CompressionSprings) 对外载压力提供反抗力量。压缩弹簧一般是金属丝等节距盘绕和有固定的线径。压缩弹簧利用多个开放线圈对外载压力(如重力压下车轮,或者身体压在床褥上)供给抵抗力量。也就是,他们回推以反抗外部压力。压缩弹簧一般是金属丝等节距盘绕和有固定的线径。此外,也有圆锥形的压缩弹簧,或者圆锥和直线型组合的弹簧。根据不同的应用领域,压缩弹簧可用于抵抗压力和(或)存储能量。圆形金属丝是压缩弹簧最常用的,但也有正方形、长方形和特殊形状的金属丝制造出的压缩弹簧。
‘玖’ 压缩弹簧的疲劳寿命大概是多少
影响弹簧疲劳的因素有哪些?
1、屈服强度材料的屈服强度和疲劳极限之间有一定的关系,一般来说,材料的屈服强度越高,疲劳强度也越高,因此,为了提高弹簧的疲劳强度应设法提高弹簧材料的屈服强度,或采用屈服强度和抗拉强度比值高的材料。对同一材料来说,细晶粒组织比粗细晶粒组织具有更高的屈服强度。
2、表面状态最大应力多发生在弹簧材料的表层,所以弹簧的表面质量对疲劳强度的影响很大。弹簧材料在轧制、拉拔和卷制过程中造成的裂纹、疵点和伤痕等缺陷往往是造成弹簧疲劳断裂的原因。
3、尺寸效应材料的尺寸愈大,由于各种冷加工和热加工工艺所造成的缺陷可能性愈高,产生表面缺陷的可能性也越大,这些原因都会导致疲劳性能下降。因此在计算弹簧的疲劳强度时要考虑尺寸效应的影响。
4、冶金缺陷冶金缺陷是指材料中的非金属夹杂物、气泡、元素的偏析,等等。存在于表面的夹杂物是应力集中源,会导致夹杂物与基体界面之间过早地产生疲劳裂纹。采用真空冶炼、真空浇注等措施,可以大大提高钢材的质量。
5、腐蚀介质弹簧在腐蚀介质中工作时,由于表面产生点蚀或表面晶界被腐蚀而成为疲劳源,在变应力作用下就会逐步扩展而导致断裂。例如在淡水中工作的弹簧钢,疲劳极限仅为空气中的10%~25%。腐蚀对弹簧疲劳强度的影响,不仅与弹簧受变载荷的作用次数有关,而且与工作寿命有关。所以设计计算受腐蚀影响的弹簧时,应将工作寿命考虑进去。
6、温度碳钢的疲劳强度,从室温到120℃时下降,从120℃到350℃又上升,温度高于350℃以后又下降,在高温时没有疲劳极限。在高温条件下工作的弹簧,要考虑采用耐热钢。在低于室温的条件下,钢的疲劳极限有所增加。
‘拾’ 圆柱螺旋压缩弹簧的计算公式
弹簧的最大工作负荷Pn和最小工作负荷P1,是设计弹簧前的所设定条件,也就是弹簧所处的工作条件,是已知条件,不是靠什么公式计算的。比如你要给弹簧加上300N的压力,那么它最大的工作负荷Pn=300N。弹簧最大的工作行程(h)=弹簧最大负荷下的变形量(Fn) - 弹簧最小负荷下的变形量(F1),曲度系数K=0.615/C(C 为旋绕比,可查相应的规范) ;Fn=n*Pn*D^3 /(0.125*G*d^4) F1=n*P1*D^3 /(0.125*G*d^4) 其中n为有效圈数,G为切变模量(这里取G=78000N/mm^2 ) D弹簧中径mm d为弹簧丝直径mm