弹簧减振器弹簧参数计算

sujianshui

例题:
试设计一圆柱形螺旋压缩弹簧,弹簧丝剖面为圆形.已知最小载荷 =200N,最大载荷 =500N,工作行程h =10mm,П类弹簧,要求外径不超过28mm,端部并紧磨平.
  解    1)确定弹簧丝材料、直径d和弹簧中径 。选用碳素弹簧钢丝（П组），并初选C=7，由 得
                         d=3.5mm
   由表20-3查得 =1550M ，查表20-2知
[ ]=0.4 =0.4×1550M =620 M
   由表（20-4）可得
                  
   由表（20-5）可得弹簧丝直径为
d
求得的弹簧丝直径4.18mm与原假设值3.5mm相差较大，应重新计算。
改选d=4mm,此时 C= ，则
K=
由表20-3及表20-2得[ ]=600M ，则

与改选的弹簧钢丝直径基本一致，故可确定弹簧丝直径d=4mm,弹簧中径 =24mm。
必须说明，由于碳素弹簧丝的许用应力[ ]与钢丝直径d 关，而钢丝直径是待求值，故须初定d值，查出[ ]后，再计算d        ，时行反复计算，直到所得d值基本一致为止，同时，d值应符合标准规定。
2）求弹簧的工作圈数n。
         n
式中，G=80000G （查表20-2），d=4mm， =24mm,F= =500N, .
               
               
故                    
取n=6.5圈。考虑两端各并紧一圈，则弹簧总圈数
                           
3）确定变形量 、 、 和实际的最小载荷 。由表20-2中的注释知， ，由表20-3查得 ，故 。
            
            
                 
                  
4）求弹簧的其余几何参数。在 的作用下，相邻两圈间的间距 ，取 ，则无载荷作用下的弹簧节距为
            
t基本符合在 的规定范围。
弹簧自由高度 （端部并紧磨平）

表20-4 压缩和拉伸弹簧的结构尺寸
计算项目        压缩弹簧        拉伸弹簧
中径         (C为弹簧指数,d为弹簧丝直径)

外径        D=

内径         

总圈数         
(0.75~1.75为一端的支承圈数;n为工作圈数)        n
节距         
为最大工作载荷作用下弹簧相邻间的间隙,通常取  0.1d
t=d
自由高度        端部并紧不磨平:
端部并紧磨平:
+钩环尺寸

螺旋升角         
-
弹簧丝展开长度         
+钩环部分长度


表20-2 螺旋弹簧的常用材料和许用切应力

材料        许用切应力
切变模量

推荐使用
温度/

类别        代号        Ⅰ类弹簧        Ⅱ类弹簧        Ⅲ类弹簧               
碳素弹簧钢丝        Ⅰ、Ⅱ、 、Ⅲ组
0.3
0.4
0.5
80000        -40~120
        65
420        560        700        80000        -40~120
合金弹簧钢丝        60Si2
480        640        800        80000        -40~200
        60Si2 WA
570        760        950        80000        -40~250
        50
450        600        750        80000        -40~210
不锈钢丝        1
330        440        550        73000        -250~300
        4
450        600        750        77000        -40~300
铜合金丝        QSi3-1
Q 4-3
270        360        450        41000        -40~120
                                        40000       
        Q 2
360        450        560        430000        -40~120
表20-3碳素弹簧钢丝的抗拉强度                            （M ）
代  号        钢丝直径d/mm
        0.2        0.3        0.5        0.8        1.0        1.5        2.0        2.5        3.0        3.6        4.0        4.5        5.0        5.6        6.0        7.0        8.0
        Ⅰ        2700        2700        2650        2600        2500        2200        2000        1800        1700        1650        1600        1500        1500        1450        1450               
        Ⅱ、 组
2250        2250        2200        2150        2050        1850        1800        1650        1650        1550        1500        1400        1400        1350        1350        1250        1250
        Ⅲ        1750        1750        1700        1700        1650        1450        1400        1300        1300        1200        1150        1150        1100        1050        1050        1000        1000
注：在抗拉强度相同的情况下， 较Ⅱ组有更好的塑性。
表20-5 弹簧旋绕比C的推荐值
簧丝直径        0.2~0.4        0.5~1        1.1~2.2        2.5~6        7~16        18~50
C        7~14        5~12        5~10        4~9        4~8        4~6

ydb1002

学习一下，貌似弹簧手册上应该有