弹簧知识:拉簧及压簧的设计方法 2012年11月14日08:51 来源:天津市旺夏弹簧有限公司 t|t弹簧网 弹簧网弹簧设计的任务是要确定弹簧丝直径d、工作圈数n以及其它几何尺寸,使得能满足强度约束、刚度约束及稳定性约束条件,进一步地还要求相应的设计指标(如体积、重量、振动稳定性等)达到最好。
具体设计步骤为:先根据工作条件、要求等,试选弹簧材料、弹簧指数c。由于sb与d有关,所以往往还要事先假定弹簧丝的直径d。接下来计算d、n的值及相应的其它几何尺寸,如果所得结果与设计条件不符合,以上过程要重复进行。直到求得满足所有约束条件的解即为本问题的一个可行方案。实际问题中,可行方案是不唯一的,往往需要从多个可行方案中求得较优解。
例12-1设计一圆柱形螺旋压缩弹簧,簧丝剖面为圆形。已知最小载荷fmin=200n,最大载荷fmax=500n,工作行程h=10mm,弹簧ⅱ类工作,要求弹簧外径不超过28mm,端部并紧磨平。
解:
试算(一):
(1)选择弹簧材料和许用应力。选用c级碳素弹簧钢丝。
根据外径要求,初选c=7,由c=d2/d=(d-d)/d得d=3.5mm,由表1查得sb=1570mpa,由表2知:[t]=0.41sb=644mpa。
(2)计算弹簧丝直径d
由式得k=1.21
由式得d≥4.1mm
由此可知,d=3.5mm的初算值不满足强度约束条件,应重新计算。
试算(二):
(1)选择弹簧材料同上。为取得较大的i>d值,选c=5.3。
仍由c=(d-d)/d,得d=4.4mm。
查表1得sb=1520mpa,由表2知[t]=0.41sb=623mpa。
(2)计算弹簧丝直径d
由式得k=1.29
由式得d≥3.7mm。
可知:i>d=4.4mm满足强度约束条件。
(3)计算有效工作圈数n
由图1确定变形量λmax:λmax=16.7mm。
查表2,g=79000n/mm2,
由式得n=9.75
取n=10,考虑两端各并紧一圈,则总圈数n1=n 2=12。至此,得到了一个满足强度与刚度约束条件的可行方案,但考虑进一步减少弹簧外形尺寸与重量,再次进行试算。
试算(三):
(1)仍选以上弹簧材料,取c=6,求得k=1.253,d=4mm,查表1,得sb=1520mpa,[t]=0.41sb=623mpa。上一页12下一页在本页显示剩余内容
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