彈簧（壓簧）力度計算與設計

• • 彈簧的種類
  • 什么是彈性系數
  • 彈簧的材料
  • 常用材料與用途
  • 彈性系數與哪些因素有關
  • 彈簧力度設計與計算
  • 彈簧收尾設計

彈簧是一種利用彈性來工作的機械零件。一般用彈簧鋼制成。利用它的彈性可以控制機件的運動、緩和沖擊或震動、儲蓄能量、測量力的大小等。廣泛用于機器、儀表中。

彈簧的種類

最常用的是三種，壓簧，拉簧，扭簧。除此之外還有氣門彈簧、懸架彈簧、膜片彈簧、減震彈簧、液壓彈簧、油泵彈簧、碟形彈簧、高溫彈簧、卡簧、渦卷簧以及異性彈簧等。

什么是彈性系數

彈性系數（k），即倔強系數（勁度系數）。它描述單位形變量時所產生彈力的大小。k值大，說明形變單位長度需要的力大，或者說彈簧“硬”。勁度系數又稱剛度系數或者倔強系數。勁度系數在數值上等于彈簧伸長（或縮短）單位長度時的彈力。

彈簧的材料

根據GB/T 13304《鋼分類》標準，按照基本性能及使用特性一，彈簧鋼屬于機械結構用鋼；按照質量等級，屬于特殊質量鋼，即在生產過程中需要特別嚴格控制質量和性能的鋼。

在一些特定要求的場合，如在酸堿度較高、潮濕的環境我們還經常用到不銹鋼材料來制作彈簧。

常用材料與用途

1.不銹鋼線：

SUS202、SUS304、WPB（美標）：耐熱耐蝕，回火溫度300-480度，熱處理后顯米灰色/亮白色，單價中等，彈性(剪切)模量~7200

2.碳鋼線：
SWC、SWB：冷拉（硬拉）高碳鋼鋼絲，耐蝕性差，要求精度不高，剛性脆，成型后需要表面處理或進行防銹處理，回火溫度200-400度，熱處理后顯茶色，淡青色，褐色，單價低

3.琴剛線 :
SWPA、SWPB：耐疲勞性能極佳，精度高，型后需要表面處理或進行防銹處理，一般用于開關彈簧，熱處理溫度200-400度，單價高，彈性(剪切)模量~8200

4. 玻銅線C1720W、磷青銅C5191W：
單價較高，綜合性能優

彈性系數與哪些因素有關

1.彈簧的彈性系數與彈簧的外徑成反比，也就是彈簧的外徑越大，那么他的彈性系數越小。

2.彈簧的彈性系數K值與彈簧的線徑的4次方成正比。

3.彈簧的彈性系數K值與彈簧的材料的彈性模量成正比。

4.彈簧的彈性系數K值與彈簧的有效圈數成反比。

因此我們在彈簧設計的過程中，可以根據以上關系來調整彈簧的結構來達到滿足需求的彈性系數。

彈簧力度設計與計算

1.彈簧絲直徑d：制造彈簧的鋼絲直徑。

2.彈簧外徑D2：彈簧的最大外徑。

3.彈簧內徑D1：彈簧的最小外徑。

4.彈簧中徑D：彈簧的平均直徑。它們的計算公式為：D=（D2+D1）÷2=D1+d=D2－d

5.應力修正t：除支撐圈外，彈簧相鄰兩圈對應點在中徑上的軸向距離成為節距，用t表示。

6.有效圈數n：彈簧能保持相同節距的圈數。

7.支撐圈數n2：為了使彈簧在工作時受力均勻，保證軸線垂直端面、制造時，常將彈簧兩端并緊。并緊的圈數僅起支撐作用，稱為支撐圈。一般有1.5T、2T、2.5T，常用的是2T。

8.總圈數n1:有效圈數與支撐圈的和。即n1=n+n2.

9.自由高H0：彈簧在未受外力作用下的高度。由下式計算：H0=nt+(n2-0.5）d=nt+1.5d(n2=2時）

10.彈簧展開長度L：繞制彈簧時所需鋼絲的長度。L≈n1（ЛD2）2+n2（壓簧）L=ЛD2n+鉤部展開長度（拉簧）

11.螺旋方向：有左右旋之分，常用右旋，圖紙沒注明的一般用右旋。

12.彈簧旋繞比：中徑D與鋼絲直徑d之比。

F= k * s * g

彈簧收尾設計

A.端部不并緊不磨平: 端部線圈未折彎靠緊，端面未磨平
B.端部不并緊磨平: 端部線圈未折彎靠緊，端面磨平與軸向垂直
C.端部并緊不磨平: 端部線圈折彎靠緊，端面未磨平
D.端部并緊磨平: 端部線圈折彎靠緊，端面磨平

總結

以上是生活随笔為你收集整理的弹簧（压簧）力度计算与设计的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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