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弹簧中径D mm安装高度H1mm压缩长度f mm初始载荷F 1 N68105400弹簧载荷类别弹簧材料假设丝径d mm抗拉强度σb Mpa Ⅰ类50CrVA71520查表7.1-6Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类弹簧刚度kN/mm安装变形量校核f1 mm 安装变形量取值f1 mm 安装高度取值H1 mm5.80041642968.9605660170230受循环载荷次数大于100万次受循环载荷次数小于1000次1. 选择材料与许用切应力受循环载荷次数大于1000次小于100万次基本数据4.弹簧刚度、载荷和变形量的校核根据机械手册所做的压缩弹簧计算表，所有参k =G ⅆ48nD 3f 1=F 1k工作载荷F 2 N1000许用切应力τp Mpa切变模量G Mpa 旋绕比 C 曲度系数K532790009.714285714 1.125查表7.1-8 0.35σb查表7.1-4D/d 查图7.1-4工作变形量f2 mm 安装载荷F1 N 工作载荷F2 N 自由高度H0 mm压并高度Hbmm175406.029151015.0728********.5f2=f1+f F1=f1*k F2=f2*k H0=H1+F1Hb=n1*d节距 mm δ1 mm 22.969230770.7一般取值>=0.1*d校核校核弹簧特性所有参数请查阅机械设计手册2. 弹簧钢丝直5. 自由高度、压并高度弹簧的其余尺1p =d +f b n+δ1计算直径d mm 直径取值 dmm 弹簧刚度k 弹簧有效圈数有效圈数取值n 总圈数 n 17.2518007697.0 5.71428571413.195947371314.5支撑圈数取值n 21.5压并变形量f b mm198.5fb=H0-Hb 螺旋角α °6.1368438660.107519606α=arctan(p/πD)钢丝直径mm 3. 弹簧有效圈数并高度和压并变形量 6.实验载荷和试验载荷下的变形量其余尺寸参数1.6KCF 2τpF f =F1−F2f1−f2n =G d 48D 3k。
参数名称符号需修正的计算值弹簧中径(mm)D 300钢丝直径（mm）d 35有效圈数n 6总圈数n182材料的切变模量（MPa)G 78500材料许用切应力（MPa)590弹簧刚度（N/mm）90.89433835试验载荷（N）33112.71382试验变形量(mm)fs 364.2989698旋绕比C 8.571428571曲度系数/应力修正系数K 1 1.170806604安装载荷（N）F110000安装高度（mm）H1479.9821465安装变形量（mm）110.0178535安装状态下切应力(MPa)178.1792949最大工作载荷（N）F228000最大载荷过大最大载荷工作高度（mm）H2281.9500102最大载荷工作变形量（mm）308.0499898最大载荷下切应力(MPa)498.9020257节距(mm)t 89.5833333389.84166496螺旋角（°）α 5.429700983自由高度(mm)H 590591.5499898高径比b 1.966666667满足左边条件时不用校核稳定性压并高度(mm)Hb 280压并载荷(N)Fb 28177.24489展开长度(mm)L7539.822369圆形截面圆柱螺旋压缩弹簧计算备注公式有效圈数+1.5，2，2.5(当C≥6时可调整为1)0.845596654取值范围(0.28-0.5)D 推荐取值5°～ 9°198.0321两端固定b≤5.3一端固定一端回转b≤3.7两端回转b≤2.60.40.50.60.70.80.910.10.120.140.160.20.250.3 12 2.25 2.5 2.753 3.25 3.51.522.51.2 1.4 1.6 1.822.2 2.5 2.83 0.350.40.450.50.60.70.80.913.7544.25 4.5 4.7555.566.53.2 3.5 3.844.2 4.5 4.855.5 1.2 1.62 2.53 3.54 4.55 77.588.599.51010.5116 6.577.588.591012 6810121620253035 11.512.513.514.51516182022141618202225263032 404550607080第二系列0.080.09 252830353842454850525558 0.180.220.280.320.550.65 1.4 1.8 2.26065707580859095100 2.8 3.2 5.5 6.579111418105110115120125130135140145 22283238425565150160170180190200210220230240250260270280290300320340360380400450500550600650700。
压簧、拉簧、扭簧弹力计算公式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=3500d=线径Do=OD=外径Di=ID=内径Dm=MD=中径=Do-dN=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）·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=11200d=线径Do=OD=外径Di=ID=内径Dm=MD=中径=Do-dN=总圈数R=负荷作用的力臂p=3.1416。
弹簧设计计算步骤
线径d=φ 1.8mm内径Di=14mm
有效卷数Na=40总卷数Nt=42
左 座卷数Nzl=1左座研削补正系数Gnl=0（有研削=-0.75、右 座卷数Nzr=1右座研削补正系数Gnr=0（有研削=-0.75、横弹性系数G=68500（SW-C、SWP-A、SWP-B =78500N/mm2
SUS304-WPB =68500N/mm2
SUS631J1-WPC =73500N/mm2 )
弹性系数k=0.56972N/mm k＝G*d4/（8*Na*（Di+d）3）
提供的力N=40N发生形变的长度L=70.2
形变时长度L1=190mm自由时的长度L0=260
密着高度Hs=75.6mm
密着时荷重Ps=105.176N
弹簧系数C=8.77778C=(Di+d)/d
注：弹簧系数C数值，必须符合下面要求。
压力修正系数k= 1.16649k=（4C-1)/(4C-4)+0.615/C
压缩容许压力∫emax=850注：∫emax具体数值，根据材料，从下面表格读取。
最大允许荷重Pmax=105.62Pmax=∫emax*∏*d 3/(8*(Di+d)*k)
荷重比
Rp=
37.87%
注：Rp的数值必须在20%-80%之间，才能说明弹簧设
（有研削=-0.75、无研削=0）
（有研削=-0.75、无研削=0）材料，从下面表格读取。
才能说明弹簧设计合理。
压缩弹簧弹力、刚度计算公式
计算公式每项代表的含义为：
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。
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，如果对力度有要求，需要针对性计算弹力。
1．压缩弹簧一已知自由长度和刚度时，某一工作长度负荷的计算公式如下：
P=RxF
P是指负荷（磅）：R是指弹簧刚度（磅／英寸）：
F是指距自由长度的变形量。
例如：已知自由长度为0.750英寸和弹簧刚度为22磅／英寸，工作长度为0.500英寸时，P= 22x(0.750 - 0.500)= 5.5磅。
2．如何计算刚度一弹簧刚度是指使弹簧产生单位变形的负荷，可通过以下步骤测试：
1>弹簧变形约为最大变形的20%（自由长度藏去压并高度）时，测量弹簧负荷(P1)及弹簧长度(L1)。
2>弹簧变形不超过最大变形的80%时，测量弹簧负荷(P2)及弹簧长度(L2)。
务必确保弹簧长度为L2时任意两个簧圈（闭合收口除外）都没有发生接触。
3>计算刚度(R)（磅／英寸）R=(P2-P1)/(L1-L2)。
