弹簧设计和计算 一.弹簧按工作特点分为三组 二.I组：受动负荷（即受力忽伸忽缩，次数很多）的弹簧,而且当弹簧损坏后将引起整个机构发生 故障.例如：发动机的阀门弹簧、摩擦离合器弹簧、电磁制动器弹簧等。 三.U组：受静负荷或负荷均匀增加的弹簧，例如安全阀和减压阀的弹簧，制动器和传动装置的弹 簧等。 四.川组：不重要的弹簧，例如止回阀弹簧手动装置的弹簧，门弹簧和沙发弹簧等。 五.按照制造精度分为三级 六.1级精度：受力变形量偏差为土5%勺弹簧，例如调速器和仪器等需要准确调整的弹簧。 七.2级精度：受力变形量偏差为土10%勺弹簧，例如安全阀、减压阀和止回阀弹簧，内燃机进气 阀和排气阀的弹簧。 八.3级精度：受力变形量偏差为土15%勺弹簧，不要求准确调整负荷的弹簧，象起重钩和缓冲弹 簧、刹车或联轴器压紧弹簧等。 九■名词和公式 1。螺旋角：也叫“升角”，计算公式是： 螺旋角的正切tg-盘；式中：t---弹簧的节距;D2---中径 般压缩弹簧的螺旋角a =6~9°左右； 2。金属丝的展开长L=^± ~二。2n+钩环或腿的展开长; COSG 式中：n1=弹簧的总圈数；n=弹簧的工作圈数。 3。弹簧指数：是弹簧中径D2与金属丝直径d的比，又叫“旋绕比”，用C来代表，即: C =2 ; d 在实用上C>4，太小了钢丝变形很厉害，尤其受动负荷的弹簧，钢丝弯曲太厉害时使用寿命就短。但C也不能太大，最大被限制于C<25。C太大，弹簧本身重量在巨大的直径上不断地颤动而发生摇摆，同时缠绕以后容易松开，直径难于掌握。一般C=4~9 弹簧指数C可按下表选取。 表弹簧指数C选择
4?用弹簧应力计算公式的时候，还要考虑金属丝弯曲的程度对应力的影响，而加以修正。这影响强度计算的弯曲程度，叫“曲度系数”，分别用下式表示： 压、拉弹簧曲度系数k二归1 0615; 4C 一4 C 扭转弹簧曲度系数k^^^1; 4C — 4 为了便于计算，根据上面两个公式算出K和K1值，列成表2： 曲度系数K和K1表 5.计算扭转弹簧刚度时，主要是受弯曲应力。因此，使用的是弹性模数E。 钢的E=2.1"04（公斤力/毫米2）；铜的E=0.95"04（公斤力/毫米2） 6 ?计算压缩、拉伸弹簧时，主要是受剪切应力。因此使用的是剪切弹性模数G 钢的剪切弹性模数3 8000 （公斤力/毫米2）; 青铜的剪切弹性模数S4000 （公斤力/毫米2）。7?工作圈数和支承圈 工作圈的作用是使弹簧沿轴线伸缩，是实际参加工作的圈数，又叫“有效圈数”，用n来表示。 支承圈的功用，是用来保证压缩压缩弹簧在工作时轴线垂直于支承端面，但并不参加弹簧工作。因此，压缩弹簧的两端至少各要3/4圈拼紧，并磨平作为支承面。磨薄后的钢丝厚度约为1/4d，尾部和工作圈贴紧。 重要的压缩弹簧，两端的结束点要在相反的两边，以使受力均匀。所以一般压缩弹簧的总圈 数多带有半圈的，如623圈、10 12圈等。 压缩弹簧的工作圈是从按计算的螺旋角卷制时算起，而拉伸弹簧是从钩的弯曲处开始计算。压缩弹簧必须有支承圈，扭簧和拉伸簧由于两端有腿或钩环，所以没有支承圈。选择压缩弹簧工作圈的要点是：必须考虑到安装地位的限制和稳定性，圈数不要太多，同时也要考虑到受力均匀和能耐冲击疲劳，因此圈数也不能太少。在一般情况下，压缩弹簧工作圈数选择是： 在不重要的静负荷作用下，n >2.5圈，经常受负荷或要求受力均匀时n》4圈，而安全阀弹簧对受力均匀的要求很严格，所以n》6圈。至于受动负荷如排气阀弹簧，也要求n》6 圈。 n》7圈的弹簧，两头的支承圈数要适当加多，但每边不超过 1 14圈。因此，总圈数为：n1 =n 1.5~ 2.5。 8 ?刚度与弹簧指数、圈数的关系
圆柱弹簧的设计计算 (一)几何参数计算 普通圆柱螺旋弹簧的主要几何尺寸有：外径D、中径D2、内径D1、节距p、螺旋升角α及弹簧丝直径d。由下图圆柱螺旋弹簧的几何尺寸参数图可知，它们的关系为： 式中弹簧的螺旋升角α，对圆柱螺旋压缩弹簧一般应在5°～9°范围内选取。弹簧的旋向可以是右旋或左旋，但无特殊要求时，一般都用右旋。 圆柱螺旋弹簧的几何尺寸参数 普通圆柱螺旋压缩及拉伸弹簧的结构尺寸计算公式见表(普通圆柱螺旋压缩及拉伸弹簧的结构尺寸（mm）计算公式)。 普通圆柱螺旋压缩及拉伸弹簧的结构尺寸（mm）计算公式
(二)特性曲线
弹簧应具有经久不变的弹 性，且不允许产生永久变形。因 此在设计弹簧时，务必使其工作 应力在弹性极限范围内。在这个 范围内工作的压缩弹簧，当承 受轴向载荷P时，弹簧将产生 相应的弹性变形，如右图a所 示。为了表示弹簧的载荷与变形 的关系，取纵坐标表示弹簧承受 的载荷，横坐标表示弹簧的变 形，通常载荷和变形成直线关系 (右图b)。这种表示载荷与变 形的关系的曲线称为弹簧的特 性曲线。对拉伸弹簧，如图<圆 柱螺旋拉伸弹簧的特性曲线> 所示，图b为无预应力的拉伸 弹簧的特性曲线；图c为有预 应力的拉伸弹簧的特性曲线。 右图a中的H0是压缩弹簧 在没有承受外力时的自由长度。 弹簧在安装时，通常预加一个压 力 Fmin，使它可靠地稳定在安 装位置上。Fmin称为弹簧的最 小载荷(安装载荷)。在它的作 用下，弹簧的长度被压缩到H1 其压缩变形量为λmin。Fmax 为弹簧承受的最大工作载荷。在 Fmax作用下，弹簧长度减到 H2，其压缩变形量增到λmax。 圆柱螺旋压缩弹簧的特性曲线λmax与λmin的差即为弹簧的 工作行程h,h=λmax-λmin。 Flim为弹簧的极限载荷。在该 力的作用下，弹簧丝内的应力达 到了材料的弹性极限。与Flim 对应的弹簧长度为H3，压缩变 形量为λlim。
最新弹簧夹头工艺设计说明书 一：机械制造工艺学课程设计的目的——————————1 二：弹簧夹头工艺设计的内容—————————————1 （一）零件的分析（弹簧夹头）———————— 1：弹簧夹头的作用及工作条件————————— 2：弹簧夹头的工艺分析———————————— （二）工艺规程的设计———————————— 1：确定毛坯的制造形式———————————— 2：基面的选择———————————————— 3：制定工艺路线———————————————— 4：机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定—— 5：确定切削用量及基本工时———————————三：夹具设计————————————————————四：主要参考文献——————————————————一：机械制造工艺学课程设计的目的 培养分析解决生产技术问题的能力，初步掌握设计工艺规程和机床夹具的基本方法，并巩固、深化已学得的理论知识，进一步培养熟悉和运用有关图册、图表等技术资料的能力，训练识图、制图、运算及编制技术文件的基本技能。 二：弹簧夹头工艺设计的内容 （一）零件的分析（弹簧夹头） 1：弹簧夹头的作用及工作条件
本次课程设计所采用的零件为弹簧夹头其作用如下： （1）能精确的定位与夹紧工件（或刀具），具有抵抗扭矩和承受来自多方向切削力的功能。 （2）具有增大驱动力（拉力）和转换驱动力为工件（或刀具）夹紧力的功能。 （3）具有快速松开工件（或刀具）的功能。 （4）具有在不降低加工精度和使工件不受损害前提下的高重复精度。 （5）具有能在较宽的主轴转速范围内工作与只有极小的夹紧力损失的能力。 （6）在高速切削中的转动惯量最小。 弹簧夹头通常在装有机床主轴的孔内使用，在工作中弹簧夹头必须保持与工件(或刀具)的定位基准相同如主轴。弹簧夹头和工件（或刀具）之间的相对运动将导致不正确的零件加工。弹簧夹头与工件（或刀具）的相对转动或相对轴向移动都回使加工工件尺寸的一致性和几何精度受到影响。 弹簧夹头采用弹性较好的优质合金钢制成，并经热处理使头部外锥与夹爪内壁有较高硬度以保证坚硬耐磨。每种规格的弹簧夹头所能夹紧工件的尺寸范围很小，所以它的应用范围很广，消耗量较大，适用于自动车床、万能铣床、螺纹磨床等各类设备。 2：弹簧夹头的工艺分析 （2）弹簧夹头的生产工艺特点分析：
弹簧夹头的应用 弹簧夹头必须保持与工件(或刀具)的定位基准相同如主轴。弹簧夹头和工件(或刀具)之间的相对运动将导致不正确的零件加工。弹簧夹头与工件(或刀具)的相对转动或相对轴向移动都会使加工工件尺寸的一致性和几何精度受到影响。 在现代复杂的制造环境中，想在最佳状态下保持连续切削加工，大多数工厂都必须经过机床制造商的严格培训，认真学习新设备的加工运动原理、结构特征和使用技巧，方能进行操作使用。尤其对于顶端的技术系统，更是如此。例如，先进的机床控制系统，复杂形状零件的5轴加工程序的汇编等。庆幸的是，有一种与此相反的处理方案，这就是截止目前已经开发出的一些功能强大、精度高，但又容易操作(勿须专门培训)和使用寿命长的工艺装备。用以快速定位、夹紧工件(或刀具)的相对卡盘定位精度高的弹簧夹头(或称弹簧套)就属于这一范畴。它具有100多年的悠久历史和很广阔的应用范围。 第一个弹簧夹头的使用并不是很理想的。但当时确实证明了一个事实，一个好的工件夹头的使用，能提高生产效率和加工零件精度。后来，在车床开发制造领域享有盛名的Hardinge公司，在1901年骄傲地在他们开发的车床上使用了(于1890年)由本公司研制成功，用以提供工件定位与夹紧的弹簧夹头，并将他们的产品图纸和开发的系列产品向外公布。当时主要是为适应钟表和透镜制造业大批量生产的市场需要而开发的。能如此好地为早期(1920年前)的普通车床与凸轮式多轴自动车床提供得心应手的弹簧夹头产品，的确令人难以置信。这就如同在现在的先进的CNC车床上配置一套现代化技术的控制系统。 让我们回顾以往，随着加工与设备技术的不断进步，在要求各个系统都能极高地提高生产效率的设计改革潮流中，对作为机床的最基本但又很重要的工艺装备弹簧夹头，却从没有给以设计的空间和时间。这似乎是件非常奇怪的事情。 在机床结构也在以飞快速度变换着的形势下，能继续保持原弹簧夹头基本结构保持不变的这一奇迹，主要归功于它特具有的灵巧、精致的结构和功能强大、使用方便以及经济性好等特点。弹簧夹头虽小，但在机床工业中确实起到了很重要的作用，这是都是由于它具有以下很强的功能： 1.能精确地定位与夹紧工件(或刀具)，具有抵抗扭矩和承受来自多方向切削力的功能。 2.具有增大驱动力(拉力)和转换驱动力为工件(或刀具)夹紧力的功能。 3.具有快速松开工件(或刀具)的功能。 4.具有在不降低加工精度和使工件不受损害前提下的高重复精度。 5.具有能在较宽的主轴转速范围内工作与只有极小的夹紧力损失的能力。 在高速切削中的转动惯量最小。 夹紧力 总的来说，弹簧夹头的设计和使用是一个涉及面很宽的领域，它是需要相对应于多种机床系列，以及包括了为体现它与机床各自不同风格和特征而设计的产品，所以总数已有成千上万。但是现在还有一个普遍的错误观念，认为弹簧夹头只用以夹紧圆柱形工件毛坯。这是不符合事实的，实际上它几乎能对任何形状的工件(或刀具)，包括正方形或六边形工件进行定位夹紧。 下面主要介绍影响各种弹簧夹头正确装夹定位和夹紧力的有关因素和工作原理。
弹簧弹力计算公式详解 压力弹簧、拉力弹簧、扭力弹簧是三种最为常见的弹簧，压力弹簧、拉力弹簧、扭力弹簧的弹力怎么计算，东莞市大朗广原弹簧制品厂为您详解，压力弹簧、拉力弹簧、扭力弹簧的弹力计算公式。 一、压力弹簧 ·压力弹簧的设计数据，除弹簧尺寸外，更需要计算出最大负荷及变位尺寸的负荷; ·弹簧常数：以k表示，当弹簧被压缩时，每增加1mm距离的负荷(kgf/mm); ·弹簧常数公式(单位：kgf/mm)： G=线材的钢性模数：琴钢丝G=8000 ;不锈钢丝G=7300 ，磷青铜线G=4500 ，黄铜线G=3500 d=线径 Do=OD=外径 Di=ID=内径 Dm=MD=中径=Do-d N=总圈数 Nc=有效圈数=N-2 弹簧常数计算范例: 线径=2.0mm , 外径=22mm , 总圈数=5.5圈,钢丝材质=琴钢丝 二、拉力弹簧 拉力弹簧的k值与压力弹簧的计算公式相同 ·拉力弹簧的初张力：初张力等于适足拉开互相紧贴的弹簧并圈所需的力，初张力在弹
簧卷制成形后发生。拉力弹簧在制作时，因钢丝材质、线径、弹簧指数、静电、润滑油脂、热处理、电镀等不同，使得每个拉力弹簧初始拉力产生不平均的现象。所以安装各规格的拉力弹簧时，应预拉至各并圈之间稍为分开一些间距所需的力称为初张力。 ·初张力=P-(k×F1)=最大负荷-(弹簧常数×拉伸长度) 三、扭力弹簧 ·弹簧常数：以k 表示,当弹簧被扭转时，每增加1°扭转角的负荷(kgf/mm). ·弹簧常数公式(单位：kgf/mm): E=线材之钢性模数：琴钢丝E=21000 ,不锈钢丝E=19400 ,磷青铜线E=11200 ,黄铜线E=11200 d=线径 Do=OD=外径 Di=ID=内径 Dm=MD=中径=Do-d N=总圈数 R=负荷作用的力臂 p=3.1416
弹簧设计计算 弹簧在材料选定后，设计时需要计算出弹簧刚度F、中径D、钢丝直径d、有效圈数n、变形量f。 以下面弹簧设计为例； 1.计算弹簧受力： 假设弹簧端克服1个标准大气压，即推动钢球，则弹簧受力为： F=PA=1×105N/mm2×πd12 /4 其中d1——钢球通道直径 弹簧还须克服钢球下降重力： G=mρV=m×4ρπR3/3 其中R——钢球半径 弹簧受合力： F合=F+G 考虑制造加工因素，增加1.2倍系数 F′=1.2F合 2.选材料:(一般选用碳素弹簧钢丝65Mn或琴钢丝) 以65Mn为例,钢丝直径d=1.4mm 3.查表计算许用应力: 查弹簧手册8-10表中Ⅰ类载荷的弹簧考虑(根据阀弹簧受力情况而言) 材料的抗拉强度σb与钢丝直径d有关 查表2-30(选用D组): σb=2150～2450Mpa 安全系数K=1.1～1.3, 可取K=1.2, 则σb=1791.7～2041.7 Mpa
因此σb=1791.7Mpa(下限值) 查表2-103,取切变模量G=78.8×103Mpa 查表8-10,取许用切应力τs==0.5σb=0.3×1791.7=537.51Mpa 4.选择弹簧旋绕比C: 根据表8-4初步选取C=10 5.计算钢丝直径:d≥1.6√KFC/[τ] 其中K——曲度系数,取K=1.1～1.3 F——弹簧受力 6.计算弹簧中径: D=C d 7.计算弹簧有效圈数: n=Gd4f/8FD3则总圈数n总=n+n1(查表8-6) 8.计算试验载荷: Fs=πd3τs/8D 9.自由高度: H0=nt+1.5d 其中:t——初步估计节距t=d+f/n+δ1(δ1=0.1d) 查表8-7系列值H0取整数 10.节距计算: t=(H0-1.5d)/n 11.弹簧螺旋角:(此值一般符合=5°～9°) α=arctan(t/πD)
万能磨刀机的使用方法,万能工具磨床,万能分度头 发布：vctool2010 文章来源：东莞市维昶精密机械有限公司点击数：230 更新时间：2010-07-22 10:59:40 评论0 1.步骤一: 将硬质合金园棒开扁 将硬质合金园棒插入磨刀机刀架上刀具弹簧夹头后,在刀架位置插销状态处于锁紧时, 分度盘槽为0°基准线,均匀转动长轴微调装置手柄,便刀具慢慢向左方向磨削前进,把将硬质合金园棒磨扁一半,在磨扁时尽量使用刀架以光长轴为轴心上下移动自行修磨砂轮表面的方法, 这样可避免将砂轮磨出沟痕来,一般情况开扁尺寸最后精磨要保证留下刀面高出园棒中心 0.01-0.03MM 注:本初加工工序最好采用150-320粒度金刚石粗精加工砂轮. 2.步骤二: 将开扁后的刀具磨成锥度 松开水平锁紧手柄,转动水平刀架回转装置到1/2刀具锥角计算度数(如:要磨60°的锥尖刀,必须转动到30°-经验角度5°=25°的位置)锁死,调整刀架位置插销为未
插入槽内的自由状态时,左手均匀转动长轴微调装置手柄,在刀具慢慢向左方向磨削前进的同时,右手均匀转动刀架收紧螺母手柄使刀具被磨成锥体形状.此工序不能完全将刀尖磨尖,必须留0.4mm左右余量. 注:本初加工工序最好采用320金刚石精加工砂轮. 3.步骤三: 刃磨刀具的刃口部分 调整刀架分度盘旋到原定基准线0度槽线上, 向右旋转6格槽使刀具开扁面水平向上位置. 再调整刀架分度盘向右转动2格为槽线上位置,使插销状态锁紧使刀具固定不能转动,此时左手均匀转动长轴微调装置,便刀架慢慢向左方向磨削前进,把a点刀具左切削刃口精磨出来. 注:本初加工工序最好采用320-400金刚石精加工砂轮.如需更好的表面质量可用600-1200金刚石超精加工砂轮
弹簧设计规范 一、弹簧的功能 弹簧是一种弹性元件，由于材料的弹性和弹簧的结构特点，它具有多次重复地随外栽荷的大小而做相应的弹性变形，卸载后立即恢复原状的特性。很多机械正是利用弹簧的这一特点来满足特殊要求的。其主要功能有： ⑴、减振和缓冲，如车辆的悬挂弹簧，各种缓冲器和弹性联轴器中的弹簧等。 ⑵、测力，如测力器和弹簧秤的弹簧等。 ⑶、储存及输出能量，如钟表弹簧，枪栓弹簧，仪表和自动控制机构上的原动弹簧等。 ⑷、控制运动，如控制弹簧门关闭的弹簧，离合器、制动器上的弹簧，控制内燃机气缸阀门开启的弹簧等。 二、弹簧的类型、特点和应用 弹簧的分类方法很多，按照所承受的载荷的不同，弹簧可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧等四种；按照形状的不同，弹簧可分为螺旋弹簧、碟形弹簧、环形弹簧、盘形弹簧和板弹簧等；按照使用材料的不同，弹簧可分为金属弹簧和非金属弹簧。各种弹簧的特点、应用见表1。 法。
三、弹簧使用的材料及其用途 弹簧钢的的主要性能要求是高强度和高屈服极限和疲劳极限，所以弹簧钢材用较高的含碳量。但是碳素钢的淬透性较差，所以在对于截面较大的弹簧必须使用合金钢。合金弹簧钢中的主要合金元素是硅和锰，他们可以增强钢的淬透性和屈强比。 弹簧材料使用最广者是弹簧钢（SUP）。碳素钢用于直径较小的弹簧，工艺多为冷拔成型，如：65#，75#，85#。直径稍大，需用热成型工艺生产的弹簧多采用60Si2Mn，如汽车板簧，铁路车辆的缓冲簧。对于高应力的重要弹簧可采用50CrV,常用于高级轿车板簧，发动机气门弹簧等。其他弹簧钢材料还有：65Mn, 50CrMn, 30W4Cr2V等。 a、碳钢及合金钢：制造弹簧时，常加矽、锰、铬、钒及钼等金属元素于钢中，以增加弹簧之弹性及疲劳限度，且使其耐冲击。 b、大型弹簧多用热作加工，即弹簧材料高温轧成棒，再高温加工成形后，淬火于780度～850度左右之油或水中，再施以400度～500度的温度回火。 c、小型弹簧，先经退火，再用冷作加工，捲成后再经硬化回火，如钢丝、琴钢丝或钢带。 d、琴钢丝是属高炭钢材（0.65～0.95%）制造，杂质少，直径常小于1/4时经过轫化处理后在常温抽成线，其机械性质佳，抗拉强度及轫性大，为优良的螺旋弹簧材料。 e、不锈钢丝用于易受腐蚀处，承受高温可用高速钢及不锈钢。 f、油回火线含碳量0.6～0.7%应含锰，0.6～1.0%常用于螺圈弹簧。 g、板弹簧常用0.9～1.0%之普通钢，其较高级者则使用铬钒钢及矽锰钢。 弹簧常在变载荷和冲击载荷作用下工作，而且要求在受极大应力的情况下，不产生塑性变形，因此要求弹簧材料具有较高的抗拉强度极限、弹性极限和疲劳强度极限，不易松弛。同时要求有较高的冲击韧性，良好的热处理性能等。常见的弹簧材料有优质碳素钢、合金钢和铜合金。几种主要弹簧材料的使用性能和许用应力见表2。
2011～2012（1）《金工实习B》辅导答疑（20111225精编版） 一、关于《金工实习B》理论考试 1、课程理论考试是《金工实习B》重要内容之一，主要检测《金工实习》理论知识掌握情况，权重占30%； 2、实行无纸化考试，即上机考试； 3、答题时间：45分钟（进入考试系统后自动倒计时）； 4、考试实行由题库随机抽题，100题/300题，满分100分； 5、所有题目均为单选题； 6、考试内容与范围：已实习的所有工种，并且主要体现在实习报告中； 二、答题技巧 根据题目题干出现的知识点，联系实习内容审题、分析和判断后作出正确选择，仔细作答； 三、辅导答疑 1、本次辅导只对已实习内容进行梳理，并对部分重点难点内容进行分析解答，不提供书面答案； 2、建议认真进行网上在线考试练习和模拟考试； 3、本次辅导以工种为主线； 四、考试安排
（一）课程考试安排 1、考试时间： 2、考试地点：工创中心A楼二楼机房(A202室)； 3、答题时间：45分钟； 4、考试方式：上机，闭卷； 5、考场安排：详细安排见《考试场次安排名单表》； 6、注意事项： 1）每位考生具体考试时间及考场地点名单表分别张贴在B楼一楼公告板和A楼一楼公告板； 2）考生序号与考试机位号一致； 3）提前10分钟到指定的考场门口等候； 4）务必携带本人考试证等有效证件； 5）务必自行携带鞋套进入机房； 6）按照每场考试名单序号到相应的机位号考试； 7）自觉遵守考场纪律，服从监考，独立作答； 8）考试结束并提交后，即可查询考试成绩。（二）在线学习考试系统（模拟考试）
登陆网址：http://10.11.15.202/kaoshi/ 热加工部分 铸造 1. 挖砂造型时，挖砂的深度应该达到 A 露出模样 B 模样的最大截面 C 模样的最大截面以上 D 模样的最大截面以下 2. 浇铸系统的顺序是 A 直浇道---内浇道----横浇道 B 直浇道---横浇道-----内浇道 C 外浇道---内浇道---横浇道 D 横浇道---直浇道---内浇道 3. 在已造好的上下砂型上扎上若干小孔，其目的是为了 A 增加砂型强度 B 增加浇铸时砂型的透气性 C 增加金属液体的流动性 D 改善浇铸条件 4. 铸件中最常见的铸造缺陷是：①气孔②砂眼③裂纹
3发电机刷握改造技 术方案
发电机刷握改造技术方案 甲方： 乙方：阜新东盛刷握制造有限公司 甲乙双方本着平等自愿，协商一致的原则，就发电机刷握(DS-593)改造方案如下： 1.1.发电机刷握简介 DS593型号刷握为新型插拔式，其结构合理，操作方便。 型号 DS-593 材质H62 弹簧压力： 1.45kg 生产厂家：阜新东盛刷握制造有限公司 2.2.技术要求 2.1每套刷握必须是通过质量检测的合格产品，具有生产许可证，必须明确该产品的型号和生产厂家。改造的刷握由厂家根据现场测绘出图，确保安装位置布局合理，能够满足使用要求。 2.2刷握内外金属表面光滑均匀镀银. 2.3刷握内外尺寸严紧，所有的刷握内外尺寸必须保持一致达到标准，碳刷25*32*100mm使用中不需做任何处理，且间隙应达到0.1-0.3mm，刷盒内粗糙度不低于Ra 3.2。 2.4恒压弹簧应使电刷始终保持压力在1.45 kg 范围内，弹簧采用单压直簧，弹簧可单独更换，其有效行程内保证每个弹簧的压力均匀一致。 2.5乙方提供的设备必须保证达到流程图规定的各项指标，并以此做为设备性能考核依据。 2.6刷握上的保持器弹簧应有效控制碳刷弹出，并在刷握安装后，能够顺利将所有碳刷同时安全释放。 2.7乙方必须保证刷握在安装时不需任何设备变动，材质、压力、电气性能均符合国家安全标准。
9.2弹簧的弹力与公称弹力的偏差不得超过±5%,恒力区的弹力偏差值不得超过±5% 9.3弹簧应能在140C温度下正常工作 9.4弹簧在恒力区内，弹力衰减不得超过2% 9.5弹簧经定型处理后应保持光亮，不得有裂缝，擦伤和折损 10试验方法 10.1弹簧的外观有肉眼检查 10.2弹簧的尺寸有通用量具测量 10.3弹簧弹力在拉力试验机上进行，拉力机精度为不超过0.1N，上下夹头受力与弹簧中心应保持在一条直线上，测量时将弹簧反复拉伸两次，取第二次弹簧拉伸与回弹力的平均值为弹簧的实测弹力。11检测规则 11.1弹簧应能成批交货，每批应由同一规格，同一公称弹力的弹簧组成。 11.2从检查合格的弹簧中，随机选取不少于20只试样作恒力区弹力及弹力衰减试验。 11.3如试验项目中有不合格时，则制造厂应对本批弹簧逐个试验，仅对试验合格的弹簧予以出厂。 12弹簧检测报告(附件) 13使用业绩 13.1南京汽轮电机(集团)有限责任公司（配套） 2河北大唐国际唐山热电有限责任公司 3国电苏州热电有限公司 4沈阳天圣泉电力设备有限公司 5辽宁南票煤电有限公司 6天津景达科技发展有限公司 7华电国际山东物资有限公司 8大唐国际吕四发电厂 9 大唐国际宁德发电厂 10华能海南东方电厂 以上简单介绍几家，如需要，剩余资料以邮寄方式
目录 1.机械制造工艺学课程设计的目的 0 2.弹簧夹头工艺设计的内容 (1) 2.1零件的分析（弹簧夹头） (1) 2.1.1弹簧夹头的作用及工作条件 (1) 2.2弹簧夹头的工艺分析 (1) 2.2.1弹簧夹头的生产工艺特点分析 (1) 2.2.2弹簧夹头的主要加工表面及设计基准分析 (2) 3工艺规程的设计 (4) 3.1确定毛坯的制造形式 (4) 3.2基面的选择 (4) 3.3制定工艺路线 (4) 3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (5) 3.4.1外圆表面（Ф32，Ф36及锥面） (6) 3.4.2外圆表面沿长度方向的加工余量（Ф36的端面） (6) 3.4.3内孔 (6) 3.4.4确定切削用量及基本工时 (7) 参考文献 (11)
1.机械制造工艺学课程设计的目的 培养分析解决生产技术问题的能力，初步掌握设计工艺规程和机床夹具的基本方法，并巩固、深化已学得的理论知识，进一步培养熟悉和运用有关图册、图表等技术资料的能力，训练识图、制图、运算及编制技术文件的基本技能。
2.弹簧夹头工艺设计的内容 2.1零件的分析（弹簧夹头） 2.1.1弹簧夹头的作用及工作条件 本次课程设计所采用的零件为弹簧夹头其作用如下： (1)能精确的定位与夹紧工件（或刀具），具有抵抗扭矩和承受来自多方向切削力的功能。 (2)具有增大驱动力（拉力）和转换驱动力为工件（或刀具）夹紧力的功能。 (3)具有快速松开工件（或刀具）的功能。 (4)具有在不降低加工精度和使工件不受损害前提下的高重复精度。 (5)具有能在较宽的主轴转速范围内工作与只有极小的夹紧力损失的能力。 (6)在高速切削中的转动惯量最小。 弹簧夹头通常在装有机床主轴的孔内使用，在工作中弹簧夹头必须保持与工件(或刀具)的定位基准相同如主轴。弹簧夹头和工件（或刀具）之间的相对运动将导致不正确的零件加工。弹簧夹头与工件（或刀具）的相对转动或相对轴向移动都回使加工工件尺寸的一致性和几何精度受到影响。 弹簧夹头采用弹性较好的优质合金钢制成，并经热处理使头部外锥与夹爪内壁有较高硬度以保证坚硬耐磨。每种规格的弹簧夹头所能夹紧工件的尺寸范围很小，所以它的应用范围很广，消耗量较大，适用于自动车床、万能铣床、螺纹磨床等各类设备。 2.2弹簧夹头的工艺分析 2.2.1弹簧夹头的生产工艺特点分析 该零件的生产纲领：
弹簧设计计算过程 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
弹簧设计计算 已知条件： 弹簧自由长度H0= 弹簧安装长度L1=411mm 弹簧工作长度L2=227mm 弹簧中径D= 弹簧直径d= 弹簧螺距P=12mm 弹簧有效圈数n=66 弹簧实际圈数n1=68 计算步骤： （1）初步考虑采用油淬火-回火硅锰弹簧钢丝60Si2MnA C 类，抗拉强度1716-1863MPa ，切变模量G=79GPa ，弹性模量E=206GPa 。 取b σ=1716MPa 。 （2）压缩弹簧许用切应力 p τ=~ b σ=~*1716MPa=~ 取p τ=。 （3）由于弹簧刚度尚未可知，但是弹簧的中径、直径、有效圈数都已知。
2 .33.22==d D C =（计算值在5~8之间） 6.9688 615.046.9688416.96884615.04414+-?-?=+--=C C C K = 弹簧的最大工作压缩量Fn=795-227=568mm 由公式348D P F Gd n n n =可得最大工作载荷34343.226685682.3798????==nD F Gd P n n = 弹簧刚度663.2282.379834 34' ???==n D Gd P =mm 节距t=66 2.35.1795)2~1(0?-=-n d H =≈12 计算出来的自由高度H0=nt+=66*12+*= 压并高度Hb=(n+d=(66+*=216mm 弹簧最小工作载荷时的压缩量F1=795-411=384mm 则最小工作载荷3 431413.226683842.3798????==nD F Gd P = 螺旋角α=arctan(t/πD)=arctan(12/*)= 弧度= ° 弹簧展开长度L=1696 .0cos 683.22cos 1??=παπDn = ≈4833mm 弹簧压并高度H b ≤n 1*d max =68*（+）=，取值216mm 弹簧压并时的变形量为= 弹簧压并时的载荷为Fa=*= （4）螺旋弹簧的稳定性、强度和共振的验算 高径比b=H0/D==> n B c P H P C P >=0' 不稳定系数C B = ==0'H P C P B c **= 弹簧设计计算 已知条件： 弹簧自由长度H0=796.8mm 弹簧安装长度L1=411mm 弹簧工作长度L2=227mm 弹簧中径D=22.3mm 弹簧直径d=3.2mm 弹簧螺距P=12mm 弹簧有效圈数n=66 弹簧实际圈数n1=68 计算步骤： （1）初步考虑采用油淬火-回火硅锰弹簧钢丝60Si2MnA C 类，抗拉强度1716-1863MPa ，切变模量G=79GPa ，弹性模量E=206GPa 。 取b σ=1716MPa 。 （2）压缩弹簧许用切应力 p τ=(0.4~0.47) b σ=(0.4~0.47)*1716MPa=686.4~806.52MPa 取p τ=686.4MPa 。 （3）由于弹簧刚度尚未可知，但是弹簧的中径、直径、有效圈数都已知。 2 .33.22==d D C =6.9688（计算值在5~8之间） 6.9688 615.046.9688416.96884615.04414+-?-?=+--=C C C K =1.2139 弹簧的最大工作压缩量Fn=795-227=568mm 由公式348D P F Gd n n n =可得最大工作载荷34343.226685682.3798????==nD F Gd P n n = 803.5758N 弹簧刚度663.2282.379834 34' ???==n D Gd P =1.4147N/mm 节距t= 66 2.35.1795)2~1(0?-=-n d H =11.9727≈12 计算出来的自由高度H0=nt+1.5d=66*12+1.5* 3.2=796.8mm 压并高度Hb=(n+1.5)d=(66+1.5)*3.2=216mm 目录 ：机械制造工艺学课程设计的目的二：弹簧夹头工艺设计的内容 一）零件的分析（弹簧夹头）—— 1：弹簧夹头的作用及工作条件2：弹簧夹头的工艺分 析— 工艺规程的设计 1：确定毛坯的制造形式— 2：基面的选择 3：制定工艺路线 4：机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 5：确定切削用量及基本工时 三：夹具设计— 四：主要参考文献 ：机械制造工艺学课程设计的目的 培养分析解决生产技术问题的能力，初步掌握设计工艺规程和机 床夹具的基本方法，并巩固、深化已学得的理论知识，进一步培养熟悉和运用有关图册、图表等技术资料的能力，训练识图、制图、运算及编制技术文件的基本技能。 ：弹簧夹头工艺设计的内容 一）零件的分析（弹簧夹头） 1：弹簧夹头的作用及工作条件 本次课程设计所采用的零件为弹簧夹头其作用如下： 能精确的定位与夹紧工件（或刀具），具有抵抗扭矩和承受 来自多方向切削力的功能。 具有增大驱动力（拉力）和转换驱动力为工件（或刀具）夹紧 力的功能。 具有快速松开工件（或刀具）的功能。 具有在不降低加工精度和使工件不受损害前提下的高重复精 度。 具有能在较宽的主轴转速范围内工作与只有极小的夹紧力损失 的能力。 在高速切削中的转动惯量最小。 弹簧夹头通常在装有机床主轴的孔内使用，在工作中弹簧夹头 必须保持与工件（或刀具）的定位基准相同如主轴。弹簧夹头和工件 或刀具）之间的相对运动将导致不正确的零件加工。弹簧夹头与工 件（或刀具）的相对转动或相对轴向移动都回使加工工件尺寸的一致性和几何精度受到影响。 弹簧夹头采用弹性较好的优质合金钢制成，并经热处理使头部 外锥与夹爪内壁有较高硬度以保证坚硬耐磨。每种规格的弹簧夹头所能夹紧工件的尺寸范围很小，所以它的应用范围很广，消耗量较大，适用于自动车床、万能铣床、螺纹磨床等各类设备。 2：弹簧夹头的工艺分析 2）弹簧夹头的生产工艺特点分析： 该零件的生产纲领： N=Q n (1+ a%+ 3 % 式中N ――零件的年生产纲领（件/台）; Q——产品的年产量（台/年）；n――每台产品中，该零件的数量 （件/台）; a%—备品率；3%—废品率; 设Q=4000,n=1, a% = 1 0 %, 3% = 1 %由上式可算得N=4440 件根据设计任务书的要求，制定零件在中批生产条件下的机械加工工艺规程，可制定该零件的年生产纲领为4440（件/年）。 生产类型为中批生产。 由生产类型可知该零件的工艺特点为：毛坯的制造方法部分铸件用金属模，部分锻件用模锻，毛坯精度中等，加工余量中等；机床通常采用通用机床，部分采用专用机床；夹具广泛使用专用夹 电力设备电气绝缘国家重点实验室 Xi ’an Jiaotong University, China 弹簧设计和计算 1、弹簧在断路器中的应用 2、弹簧的分类 EE 弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。在载荷作用下能够产生变形，卸载时释放能量恢复原形，加载变形过程遵循一定的规律，可以用来控制机件的运动、缓和冲击或震动、贮蓄能量、测量力的大小等 保证动作力：如操作机构的作用力、触头压力、电磁系统的反 EE 这类弹簧多数由圆形截面材料制成，当同样空间条 件下需要更大的刚度时，可选用矩形截面的材料 圆柱形螺旋压缩弹簧圆柱形螺旋压缩弹簧圆柱形螺旋压缩弹簧 结构简单，制造方便，特性接近于直线型，刚度值较稳 EE 2013-04-02 5 （2）变径螺旋弹簧 ?圆锥形螺旋弹簧 这类弹簧的特点是稳定性好，结构紧凑，其特性线开始是直线，随着载荷的增加，逐渐变成渐增型，有利于缓和冲击和共振，接触器弹簧的主弹簧常选用圆锥形弹簧。 ?中凸和中凹形弹簧 这类弹簧的特性相当于圆锥形弹簧，中凸形弹簧在某些场合可替代圆锥形弹簧使用，中凹形弹簧主要用作坐垫 和床垫。 （3）碟形弹簧 加载与卸载特性不重合，在工作过程中有能量消耗，缓冲和减震能力强，蝶形 弹簧常用于中、高压产品中。 EE 2013-04-02 6这类弹簧圈数多，变形角大，储存能量大，多用在仪器和钟表中 这类弹簧由薄片材料制成，结构形状繁多，主要用于仪表及低压元器按照不同使用条件和承受负荷的情况，弹簧又分成4大类 第1类：承受静负荷，或变换次数甚少并不带冲击性负荷的弹簧。第2类：承受具有一定次数的变换，但冲击并不强烈的弹簧。第3类：承受高速变换次数，但并不太强烈的冲击负荷的弹簧。 加工中心螺纹加工方法 螺纹加工是加工中心非常重要的应用之一，螺纹的加工质量和效率将直接影响零件的加工质量及加工中心的生产效率。随着加工中心性能的提高及切削刀具的改进，螺纹加工的方法也在不断改进，螺纹加工的精度和效率也在逐渐提高。为了使工艺人员能够在加工中合理选择螺纹加工方法，提高生产效率，避免质量事故，现将在实际中常用的几种螺纹加工方法总结如下： 1. 丝锥加工法 1.1 丝锥加工的分类及特点 采用丝锥加工螺纹孔是最常用的加工方法，它主要适用于直径较小（Ｄ<30），孔位置精度要求不高的螺纹孔。在20世纪80年代，螺纹孔均采用柔性攻丝方法，即采用柔性攻丝夹头夹持丝锥，攻丝夹头可做轴向补偿，补偿机床轴向进给与主轴转速不同步造成的进给误差，保证正确螺距。柔性攻丝夹头结构复杂，成本较高，容易损坏，加工效率较低。近年来，加工中心的性能逐步提高，刚性攻丝功能成为加工中心的基本配置。因此，刚性攻丝成为目前螺纹加工的主要方法。即用刚性弹簧夹头夹持丝锥，主轴进给与主轴转速由机床控制保持一致。弹簧夹头相对于柔性攻丝夹头来说，结构简单，价格便宜，用途广泛，除夹持丝锥外，还可夹持立铣刀、钻头等刀具，可以降低刀具成本。同时，采用刚性攻丝，可以进行高速切削，提高加工中心使用效率，降低制造成本。 1.2 攻丝前螺纹底孔的确定 螺纹底孔的加工对于丝锥的寿命、螺纹加工的质量等方面有较大影响。通常，螺纹底孔钻头直径选择接近螺纹底孔直径公差的上限，例如，M8螺纹孔的底孔直径为Ф6.7＋0.27mm，选择钻头直径为Ф6.9mm。这样，可减少丝锥的加工余量，降低丝锥的负荷，提高丝锥的使用寿命。 1.3 丝锥的选择 选择丝锥时，首先，必须按照所加工的材料选择相应的丝锥，刀具公司根据加工材料的不同生产不同型号的丝锥，选择时要特别注意。因为丝锥相对于铣刀、镗刀来说，对被加工材料非常敏感。例如，用加工铸铁的丝锥来加工铝件，容易造成螺纹掉牙、乱扣甚至丝锥折断，导致工件报废。其次，应注意通孔丝锥与盲孔丝锥的区别，通孔丝锥前端引导较长，排屑为前排屑。盲孔前端引导较短，排屑为后排屑。用通孔丝锥加工盲孔，不能保证螺纹加工深度。再者，若采用柔性攻丝夹头，还应注意丝锥柄部直径及四方的宽度，应与攻丝夹头相同；刚性攻丝用丝锥柄部直径应与弹簧夹套直径相同。总之，只有合理的选择丝锥，才能保证加工的顺利进行。 1.4 丝锥加工的数控编程 丝锥加工的编程较为简单。现在加工中心一般都固化了攻丝子程序，只需将各个参数赋值即可。但要注意，数控系统不同，子程序格式不同，一些参数表示的意义是不同的。例如，SIEMEN840C控制系统，它的编程格式为：G84 X_Y_R2_ R3_R4_R5_R6_R7_R8_R9_R10_R13_。编程时只需将这12个参数赋值。 2. 螺纹铣削法 2.1 螺纹铣削的特点 螺纹铣削是采用螺纹铣削刀具，加工中心三轴联动，即X、Y轴圆弧插补，Z轴直线进给的铣削方式加工螺纹。螺纹铣削主要用于大孔螺纹及难加工材料的螺纹孔的加工。它主要有以下特点： ⑴加工速度快，效率高，加工精度高。刀具材料一般为硬质合金材料，走刀速度快。刀具的制造精度高，因此铣削的螺纹精度高。 课题名称：轴套类零件加工工艺设计 姓名：游林峰 院系：机电工程系 专业：机制 班级：机制1402班 指导老师：陆全龙 二零一七年四月十五日 机电工程系 轴套类零件加工工艺及夹具 目录 第三章轴类零件的加工工艺 轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。轴的长径比小于5的称为短轴，大于20的称为细长轴，大多数轴介于两者之间。轴用轴承支承，与轴承配合的轴段称为轴颈。轴颈是轴的装配基准，它们的精度和表面质量一般要求较高，其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定，主要要求如下： 1 尺寸精度比一般的零件的尺寸精度要求高。轴类零件中支承轴颈的精度要求最高，为IT5～IT7；配合轴颈的尺寸精度要求可以低一些，为IT6～IT9。 2 形状精度高。 3 位置精度高，其一般轴的径向跳动为0.01～0.03，高精度的轴为0.001～0.005。 4 表面粗糙度比一般的零件高，支承轴颈和重要表面的表面粗糙度Ra常为0.1～0.8um，配合轴颈和次要表面的表面粗糙度Ra为0.8～3.2um。 轴类零件一般常用的材料有45钢、40Cr合金钢、轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn，还有20CrMoTi、20Mn2B、20Cr等。轴类零件最常用的毛坯是棒料和锻件，只有一些大型或结构复杂的轴，在质量允许时才采用铸件。由于毛坯经过锻造后，能使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，可获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。所以除了光轴、直径相差不大的阶梯轴可使用热轧料棒料或冷拉棒料外，一般比较重要的轴大都采用锻件。另外轴类零件的毛坯还需要经过热处理。 轴的结构设计原则： 1 节约材料，减轻重量尽量采用等强度的外形尺寸，或大的截面系数的截面形状。 2 易于轴上零件的精确定位，稳固装配拆卸和调整。 3 采用各种减少应力应用和提高强度的结构措施。 4 便于加工制造和保证精度。 轴类零件中工艺规程的制订，直接关系到工件质量、劳动生产率和经济效益。一零件可以有几种不同的加工方法，但只有某一种较合理，在制订机械加工工艺规程中，须注意以下几点： 1 零件图工艺分析中，需理解零件结构特点、精度、材质、热处理等技术要求，且要研究产 一. 弹簧按工作特点分为三组 二. Ⅰ组：受动负荷(即受力忽伸忽缩,次数很多)的弹簧,而且当弹簧损坏后将引起整个机构发 生故障.例如:发动机的阀门弹簧、摩擦离合器弹簧、电磁制动器弹簧等。 三. Ⅱ组：受静负荷或负荷均匀增加的弹簧，例如安全阀和减压阀的弹簧，制动器和传动装置 的弹簧等。 四. Ⅲ组：不重要的弹簧，例如止回阀弹簧手动装置的弹簧，门弹簧和沙发弹簧等。 五. 按照制造精度分为三级 六. 1级精度：受力变形量偏差为±5%的弹簧，例如调速器和仪器等需要准确调整的弹簧。 七. 2级精度：受力变形量偏差为±10%的弹簧，例如安全阀、减压阀和止回阀弹簧，燃机进 气阀和排气阀的弹簧。 八. 3级精度：受力变形量偏差为±15%的弹簧，不要求准确调整负荷的弹簧，象起重钩和缓 冲弹簧、刹车或联轴器压紧弹簧等。 九. 名词和公式 1。螺旋角：也叫“升角”，计算公式是: 螺旋角的正切2 D t tg πα= ; 式中:t---弹簧的节距; 2D ---中径。 一般压缩弹簧的螺旋角α=6~9°左右; 2。金属丝的展开长L= α πcos 1 2n D ≈n D 2π+钩环或腿的展开长； 式中：n 1=弹簧的总圈数； n=弹簧的工作圈数。 3。弹簧指数：是弹簧中径2D 与金属丝直径d 的比，又叫“旋绕比”，用C 来代表，即：d D C 2 =； 在实用上C ≥4，太小了钢丝变形很厉害，尤其受动负荷的弹簧，钢丝弯曲太厉害时使用寿命就短。 但C 也不能太大，最大被限制于C ≤25。C 太大，弹簧本身重量在巨大的直径上不断地颤动而发生摇摆，同时缠绕以后容易松开，直径难于掌握。一般C=4~9。 弹簧指数C 可按下表选取。 影响强度计算的弯曲程度，叫“曲度系数”，分别用下式表示： 压、拉弹簧曲度系数 C C C k 615 .04414+ --=； 扭转弹簧曲度系数 4 41 41--=C C k ； 为了便于计算，根据上面两个公式算出K 和K 1值，列成表2： 曲度系数K 和K 1表弹簧设计计算过程
弹簧夹头工艺设计说明书
8、弹簧设计和计算
加工中心螺纹加工的几种方法
毕业设计论文-轴套类零件加工工艺及夹具
弹簧设计和计算
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