压缩弹簧容许公差
拉伸弹簧容许公差
扭簧容许公差
3. 符号代号：
d：线材直径
G：横弹性系数 D：平均直径
E：纵弹性系数n：有效卷数 P：荷重
弹簧材料之弹性系数
各类弹簧设计流程
装置空间：设计一压缩弹簧必须清楚了解，所需装置弹簧的空间，方能有效掌握一压缩弹簧之基本制造条件，外径、内径、自由长。
* 活动行程荷重：压缩弹簧的设计，必须清楚了解要作动的位置，及所需承载之弹力。定出位置了解所需的弹力，则可决定材质、线径、圈数。
* 环境因素：弹簧于不同环境下作动，会受环境因素的影响，而影响到使用寿命，故设计者必须考虑到环境温度及湿度之变化，温度对弹簧的寿命影响甚巨，湿度则容易使未表面处理的弹簧产生氧化。故环境因素可决定该弹簧是否需作表面处理及材质的选定。
* 两端距离空间：拉伸弹簧两端点将影响到挂勾之形式及拉簧的自由长。空间则可决定密着部的尺寸、外径。
* 预拉之荷重：预拉之荷重则决定弹簧的材质及线径，密着部的尺寸则可调整预拉长度。
* 心轴之外径：扭簧内径的订定得依心轴的大小而决定,但需考虑扭转后,簧体之变化，故得预留适当之裕度。
* 装置空间之内径：若一扭转弹簧之装置采崁入式则需考虑崁入式之空间。空间则决定簧体的外径、自由长、圈数。
* 扭转支点：扭簧作功时必须有一支点，此一支点可决定，扭杆的长度及形式。
* 作动之起终点：施力扭杆在未作功时与支点的角度位置，可明订出施力扭杆的长短、形式及与支点杆的角度。
金属热处理基本知识(二)
七加热缺陷及控制
(一)、过热现象
我们知道热处理过程中加热过热最易导致奥氏体晶粒的粗大，使零件的机械性能下降。
1.一般过热：加热温度过高或在高温下保温时间过长，引起奥氏体晶粒粗化称为过热。粗大的奥氏体晶粒会导致钢的强韧性降低，脆性转变温度升高，增加淬火时的变形开裂倾向。而导致过热的原因是炉温仪表失控或混料（常为不懂工艺发生的）。过热组织可经退火、正火或多次高温回火后，在正常情况下重新奥氏化使晶粒细化。
2.断口遗传：有过热组织的钢材，重新加热淬火后，虽能使奥氏体晶粒细化，但有时仍出现粗大颗粒状断口。产生断口遗传的理论争议较多，一般认为曾因加热温度过高而使MnS之类的杂物溶入奥氏体并富集于晶界，而冷却时这些夹杂物又会沿晶界析出，受冲击时易沿粗大奥氏体晶界断裂。
3.粗大组织的遗传：有粗大马氏体、贝氏体、魏氏体组织的钢件重新奥氏化时，以慢速加热到常规的淬火温度，甚至再低一些，其奥氏体晶粒仍然是粗大的，这种现象称为组织遗传性。要消除粗大组织的遗传性，可采用中间退火或多次高温回火处理。
(二)、过烧现象
加热温度过高，不仅引起奥氏体晶粒粗大，而且晶界局部出现氧化或熔化，导致晶界弱化，称为过烧。钢过烧后性能严重恶化，淬火时形成龟裂。过烧组织无法恢复，只能报废。因此在工作中要避免过烧的发生。
(三)、脱碳和氧化
钢在加热时，表层的碳与介质（或气氛）中的氧、氢、二氧化碳及水蒸气等发生反应，降低了表层碳浓度称为脱碳，脱碳钢淬火后表面硬度、疲劳强度及耐磨性降低，而且表面形成残余拉应力易形成表面网状裂纹。
加热时，钢表层的铁及合金与元素或介质（或气氛）中的氧、二氧化碳、水蒸气等发生反应生成氧化物膜的现象称为氧化。高温（一般570度以上）工件氧化后尺寸精度和表面光亮度恶化，具有氧化膜的淬透性差的钢件易出现淬火软点。
为了防止氧化和减少脱碳的措施有：工件表面涂料，用不锈钢箔包装密封加热、采用盐浴炉加热、采用保护气氛加热（如净化后的惰性气体、控制炉内碳势）、火焰燃烧炉（使炉气呈还原性）
(四)、氢脆现象
高强度钢在富氢气氛中加热时出现塑性和韧性降低的现象称为氢脆。出现氢脆的工件通过除氢处理（如回火、时效等）也能消除氢脆，采用真空、低氢气氛或惰性气氛加热可避免氢脆。
八几种常见的热处理概念
1．正火：将钢材或钢件加热到临界点Ac3或Acm以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却，得到珠光体类组织的热处理工艺。
2．退火annealing：将亚共析钢工件加热至Ac3以上30—50度，保温一段时间后，随炉缓慢冷却（或埋在砂中或石灰中冷却）至500度以下在空气中冷却的热处理工艺3．固溶热处理：将合金加热至高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺
4．时效：合金经固溶热处理或冷塑性形变后，在室温放置或稍高于室温保持时，其性能随时间而变化的现象。
5．固溶处理：使合金中各种相充分溶解，强化固溶体并提高韧性及抗蚀性能，消除应力与软化，以便继续加工成型
6．时效处理：在强化相析出的温度加热并保温，使强化相沉淀析出，得以硬化，提高强度
7．淬火：将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却，使工件在横截面内全部或一定的范围内发解到固溶体中，然后快生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺
8．回火：将经过淬火的工件加热到临界点Ac1以下的适当温度保持一定时间，随后用符合要求的方法冷却，以获得所需要的组织和性能的热处理工艺
9．钢的氮化及碳氮共渗
(1).钢的氮化（气体氮化）
概念：氮化是向钢的表面层渗入氮原子的过程，其目的是提高表面硬度和耐磨性，以及提高疲劳强度和抗腐蚀性。
它是利用氨气在加热时分解出活性氮原子，被钢吸收后在其表面形成氮化层，同时向心部扩散。
氮化通常利用专门设备或井式渗碳炉来进行。适用于各种高速传动精密齿轮、机床主轴（如镗杆、磨床主轴），高速柴油机曲轴、阀门等。
氮化工件工艺路线：锻造－退火－粗加工－调质－精加工－除应力－粗磨－氮化－精磨或研磨。
由于氮化层薄，并且较脆，因此要求有较高强度的心部组织，所以要先进行调质热处理，获得回火索氏体，提高心部机械性能和氮化层质量。
钢在氮化后，不再需要进行淬火便具有很高的表面硬度及耐磨性。
氮化处理温度低，变形很小，它与渗碳、感应表面淬火相比，变形小得多
(2).钢的碳氮共渗：碳氮共渗是向钢的表层同时渗入碳和氮的过程，习惯上碳氮共渗又称作氰化。目前以中温气体碳氮共渗和低温气体氮碳共渗（即气体软氮化）应用较是广。中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度，耐磨性和疲劳强度，低温气体碳氮共渗以渗氮为主，其主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。
10.调质处理quenching and tempering：一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。调质处理广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。调质处理后得到回火索氏体组织，它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织为优。它的硬度取决于高温回火温度并与钢的回火稳定性和工件截面尺寸有关，一般在H B200—350之间。
11．钎焊：用钎料将两种工件粘合在一起的热处理工艺
九回火的种类及应用
根据工件性能要求的不同，按其回火温度的不同，可将回火分为以下几种：（一）低温回火（150－250℃）
低温回火所得组织为回火马氏体。其目的是在保持淬火钢的高硬度和高耐磨性的前提下，降低其淬火内应力和脆性，以免使用时崩裂或过早损坏。它主要用于各种高碳的切削刃具，量具，冷冲模具，滚动轴承以及渗碳件等，回火后硬度一般为HRC58－64。
（二）中温回火（350－500℃）
中温回火所得组织为回火屈氏体。其目的是获得高的屈服强度，弹性极限和较高的韧性。因此，（它主要用于各种弹簧和热作模具的处理，回火后硬度一般为HRC35－50。
（三）高温回火（500－650℃）
高温回火所得组织为回火索氏体。习惯上将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理，其目的是获得强度，硬度和塑性，韧性都较好的综合机械性能。因此，广泛用于汽车，拖拉机，机床等的重要结构零件，如连杆，螺栓，齿轮及轴类。回火后硬度一般为HB200－330。
十气氛与金属的化学反应
（一）．气氛与钢铁的化学反应
1. 氧化
2Fe＋O2→2FeO
Fe＋H2O→FeO＋H2
FeC＋CO2→Fe＋2CO
2. 还原
FeO＋H2→Fe＋H2O FeO＋CO→Fe＋O2
3. 渗碳
2CO→［C］＋CO2
CH4→［C］＋2H2
Fe＋［C］→FeC
4.渗氮
2NH3→2［N］＋3H2
Fe＋［N］→FeN
（二）．各种气氛对金属的作用
氮气：在≥1000℃时会与Cr,CO,Al.Ti反应
氢气：可使铜，镍，铁，钨还原。当氢气中的水含量达到百分之0.2—0.3时，会使钢脱碳水：≥800℃时，使铁、钢氧化脱碳，与铜不反应
一氧化碳：其还原性与氢气相似，可使钢渗碳
（三）．各类气氛对电阻组件的影响
镍铬丝，铁铬铝：含硫气氛对电阻丝有害
十一铍青铜的热处理
铍青铜是一种用途极广的沉淀硬化型合金。经固溶及时效处理后，强度可达1250-1500 MPa(1250-1500公斤)。其热处理特点是：固溶处理后具有良好的塑性，可进行冷加工变形。但再进行时效处理后，却具有极好的弹性极限，同时硬度、强度也得到提高。
1 铍青铜的固溶处理
一般固溶处理的加热温度在780-820℃之间，对用作弹性组件的材料，采用760-780℃，主要是防止晶粒粗大影响强度。固溶处理炉温均匀度应严格控制在±5℃。保温时间一般可按1小时/25mm计算，铍青铜在空气或氧化性气氛中进行固溶加热处理时，表面会形成氧化膜。虽然对时效强化后的力学性能影响不大，但会影响其冷加工时工模具的使用寿命。为避免氧化应在真空炉或氨分解、惰性气体、还原性气氛（如氢气、一氧化碳等）中加热，从而获得光亮的热处理效果。此外，还要注意尽量缩短转移时间（此淬水时），否则会影响时效后的机械性能。薄形材料不得超过3秒,一般零件不超过5秒。淬火介质一般采用水（无加热的要求），当然形状复杂的零件为了避免变形也可采用油。
2 铍青铜的时效处理
铍青铜的时效温度与Be的含量有关，含Be小于2.1%的合金均宜进行时效处理。对于B e大于1.7%的合金，最佳时效温度为300-330℃，保温时间1-3小时（根据零件形状及厚度）。Be低于0.5%的高导电性电极合金，由于溶点升高，最佳时效温度为450-480℃，保温时间1 -3小时。近年来还发展出了双级和多级时效，即先在高温短时时效，而后在低温下长时间保温时效，这样做的优点是性能提高但变形量减小。为了提高铍青铜时效后的尺寸精度，可采用夹具夹持进行时效，有时还可采用两段分开时效处理。
3 铍青铜的去应力处理
铍青铜去应力退火温度为150-200℃，保温时间1-1.5小时，可用于消除因金属切削加工、校直处理、冷成形等产生的残余应力，稳定零件在长期使用时的形状及尺寸精度。
十二热处理应力及其影响
热处理残余力是指工件经热处理后最终残存下来的应力,对工件的形状,尺寸和性能都有极为重要的影响。当它超过材料的屈服强度时,便引起工件的变形,超过材料的强度极限时就会使工件开裂,这是它有害的一面,应当减少和消除。但在一定条件下控制应力使之合理分布,就可以提高零件的机械性能和使用寿命,变有害为有利。分析钢在热处理过程中应力的分布和变化规律,使之合理分布对提高产品质量有着深远的实际意义。例如关于表层残余压应力的合理分布对零件使用寿命的影响问题已经引起了人们的广泛重视。
（一）、钢的热处理应力
工件在加热和冷却过程中,由于表层和心部的冷却速度和时间的不一致,形成温差，就会导致体积膨胀和收缩不均而产生应力,即热应力。在热应力的作用下,由于表层开始温度低于心部,收缩也大于心部而使心部受拉,当冷却结束时，由于心部最后冷却体积收缩不能自由进行而使表层受压心部受拉。即在热应力的作用下最终使工件表层受压而心部受拉。这种现象受到冷却速度,材料成分和热处理工艺等因素的影响。当冷却速度愈快,含碳量和合金成分愈高,冷却过程中在热应力作用下产生的不均匀塑性变形愈大,最后形成的残余应力就愈大。另一方面钢在热处理过程中由于组织的变化即奥氏体向马氏体转变时,因比容的增大会伴随工件体积的膨胀,工件各部位先后相变，造成体积长大不一致而产生组织应力。组织应力变化的最终结果是表层受拉应力,心部受压应力,恰好与热应力相反。组织应力的大小与工件在马氏体相变区的冷却速度,形状，材料的化学成分等因素有关。
实践证明,任何工件在热处理过程中,只要有相变,热应力和组织应力都会发生。只不过热应力在组织转变以前就已经产生了，而组织应力则是在组织转变过程中产生的,在整个冷却过程中,热应力与组织应力综合作用的结果,就是工件中实际存在的应力。这两种应力综合作用的结果是十分复杂的,受着许多因素的影响,如成分、形状、热处理工艺等。就其发展过程来说只有两种类型,即热应力和组织应力,作用方向相反时二者抵消,作用方向相同时二者相互迭加。不管是相互抵消还是相互迭加,两个应力应有一个占主导因素,热应力占主导地位时的作用结果是工件心部受拉,表面受压。组织应力占主导地位时的作用结果是工件心部受压表面受拉。
（二）、热处理应力对淬火裂纹的影响
存在于淬火件不同部位上能引起应力集中的因素(包括冶金缺陷在内),对淬火裂纹的产生都有促进作用,但只有在拉应力场内(尤其是在最大拉应力下)才会表现出来,若在压应力场内并无促裂作用。
淬火冷却速度是一个能影响淬火质量并决定残余应力的重要因素,也是一个能对淬火裂纹赋于重要乃至决定性影响的因素。为了达到淬火的目的，通常必须加速零件在高温段内的冷却速度,并使之超过钢的临界淬火冷却速度才能得到马氏体组织。就残余应力而论,这样做由于能增加抵消组织应力作用的热应力值,故能减少工件表面上的拉应力而达到抑制纵裂的目的。其效果将随高温冷却速度的加快而增大。而且,在能淬透的情况下,截面尺寸越大的工件,虽然实际冷却速度更缓,开裂的危险性却反而愈大。这一切都是由于这类钢的热应力随尺寸的增大实际冷却速度减慢,热应力减小,组织应力随尺寸的增大而增加,最后形成以组织应力为主的拉应力作用在工件表面的作用特点造成的。并与冷却愈慢应力愈小的传统观念大相径庭。对这类钢件而言,在正常条件下淬火的高淬透性钢件中只能形成纵裂。避免淬裂的可靠原则是设法尽量减小截面内外马氏体转变的不等时性。仅仅实行马氏体转变区内的缓冷却不足以预防纵裂的形成。一般情况下只能产生在非淬透性件中的裂纹,虽以整体快速冷却为必要的形成条件，可是它的真正形成原因,却不在快速冷却(包括马氏体转变区内)本身,而是淬火件局部位置(由几何结构决定),在高温临界温度区内的冷却速度显著减缓,因而没有淬硬所致。产生在大型非淬透性件中的横断和纵劈,是由以热应力为主要成份的残余拉应力作用在淬火件中心,而在淬火件末淬硬的截面中心处,首先形成裂纹并由内往外扩展而造成的。为了避免这类裂纹产生，往往使用水--油双液淬火工艺。在此工艺
中实施高温段内的快速冷却,目的仅仅在于确保外层金属得到马氏体组织,而从内应力的角度来看,这时快冷有害无益。其次,冷却后期缓冷的目的,主要不是为了降低马氏体相变的膨胀速度和组织应力值,而在于尽量减小截面温差和截面中心部位金属的收缩速度,从而达到减小应力值和
最终抑制淬裂的目的。
弹簧材料的选择
弹簧材料的选择，应根据弹簧承受载荷的性质、应力状态、应力大小、工作温度、环境
介质、使用寿命、对导电导磁的要求、工艺性能、材料来源和价格等因素确定。
在确定材料截面形状和尺寸时，应当优先选用国家标准和部颁标准所规定的系列尺寸，
尽量避免选用非标准系列规格的材料。
中、小型弹簧，特别是螺旋拉伸弹簧，应当优先用经过强化处理的钢丝，铅浴等温冷拔钢丝和油淬火回火钢丝，具有较高的强度和良好表面质量，疲劳性能高于普通淬火回火钢丝，加工简单，工艺性好，质量稳定。
碳素弹簧钢丝和琴钢丝冷拔后产生较大的剩余应力，加工弹簧后，存在较大的剩余应力，回火后尺寸变化较大，难以控制尺寸精度。油淬火回火钢丝是在钢丝是在钢丝拉拔到规定尺寸后进行调制强化处理，基本上没有剩余应力存在，成型弹簧后经低温回火，尺寸变化很小，耐热稳定性好于冷拔强化钢丝。
大中型弹簧，对于载荷精度和应力较高的应选用冷拔材或冷拔后磨光钢材。对于载荷精度和应力较低的弹簧，可选用热轧钢材。
钢板弹簧一般选用55Si2Mn、60Si2MnA、55SiMnVB、55SiMnMoV、60CrMn、60CrMnB等牌
号的扁钢。
螺旋弹簧的材料截面，应优先选用圆形截面。正方形和矩形截面材料，承受能力较强，抗冲击性能好，又可使弹簧小型化，但材料来源少。且价格较高，除特殊需要外，一般尽量不选用这种材料。近年来，研制用圆钢丝轧扁代替梯形钢丝，取得了很好的效果。
在高温下工作的弹簧材料，要求强度有较好的热稳定性、抗松弛或蠕变能力、抗氧化能力、耐一定介质腐蚀能力。
弹簧的工作温度升高，弹簧材料的弹性模量下降，导致刚度下降，承载能力变小。因此，在高温下工作的弹簧必须了解弹性模量的变化率（值），计算弹簧承载能力下降对使用性能的影响。按照GB1239规定，普通螺旋弹簧工作温度超过60℃时，应对切变模量进行修正，其公式为：Gt=KtG 式中G——常温下的弹性模量；Gt——工作温度t下的切变模量；Kt——温度修正系数按表2—98选取。
在低温下使用的弹簧材料，应具有良好的低温韧性。碳素弹簧钢丝、琴钢丝和1Cr18Ni9等奥氏体不锈钢弹簧钢丝、铜合金、镍合金有较好的低温韧性和强度。
表2—98 温度修正系数Kt
在低温下，材料的脆性对表面缺陷十分敏感，因此，对材料表面质量应严格要求。
在低温下，环境介质对材料腐蚀程度比在温室下小得多，而镀镉和镀锌易引起冷脆。
在低温下，材料的弹性模量和膨胀系数变化不大，在设计中可以不考虑。
弹簧钢制作的弹簧，硬度（即强度）的选用应依据弹簧承载性质和应力大小而定。但是，硬度高低与平面应变断裂韧性关系极大。
从曲线关系可以看出，随着硬度增加，平面应变断裂韧性（KIC）值显著下降。这就是说在确定弹簧的硬度硬度值时，应本着在满足弹簧特性要求的前提下，弹簧的硬度值偏低一些好。
弹簧选材时，要注意钢材的淬透性。弹簧材料截面是否淬透以及淬透的程度，对弹簧质量关系极大。
以弹簧本身作导体的电器弹簧或在湿度变化不定的条件下，如水（包括海水）、水蒸气环境中工作的弹簧，一般选用铜和金材料。
在酸类接触极其他腐蚀介质下工作的弹簧，一般选用不锈耐酸钢或镍合金等耐蚀材料。在一般环境介质条件下使用的弹簧，选用普通弹簧钢，制成弹簧后在其表面进行防锈涂覆或电镀（镀锌、镀镉、镀铜）的方法防蚀。
在衡器和仪表中使用的弹簧，为了满足其精度不受温度变化的影响，一般选用弹性模量和膨胀系数变化极小的恒弹性合金。
在要求质轻、绝缘、防碰、防锈蚀等特殊用途的弹簧，可选用增强塑料。目前，较为适用的塑料弹簧，是用环氧树脂、酚醛树脂为基体，用玻璃纤维增强的热固增强塑料GFRP。也可选用防振橡胶制造各种类型的橡胶弹簧。
弹簧制图知识和弹簧画法
1.弹簧
弹簧的用途很广，可以用来储藏能量、减振、测力等。在电器中，弹簧常用来保证导电零件的良好接触或脱离接触。
弹簧的种类很多，有螺旋弹簧、蜗卷弹簧、板弹簧和片弹簧等，如图10.2-1所示。
在各种弹簧中，以普通圆柱螺旋弹簧最为常见，GB/T 1239-1984对其型式、端部结构和技术要求等都作了规定。在GB/T 1358-1993对其尺寸系列也作了规定。
下面主要介绍圆柱螺旋压缩弹簧的规定画法和标记。
10.2.1 圆柱螺旋压缩弹簧各部分名称及其相互关系
表10.2.1-1列出了圆柱螺旋压缩弹簧各部分名称、基本参数及其相互关系。
表10.2.1-1 圆柱螺旋压缩弹簧各部分名称和基本参数
在GB/T 2089-1994中对圆柱螺旋压缩弹簧的d、D、t、H0、n、L等尺寸都已作了规定，
使用时可查阅该标准。
2 圆柱螺旋压缩弹簧的规定画法
根据GB/T 4459.4-1984，螺旋弹簧的规定画法如下：
⑴在平行于螺旋弹簧轴线的投影面的视图中，各圈的外轮廓线应画成直线。
⑵螺旋弹簧均可画成右旋，但左旋螺旋弹簧不论画成左旋或右旋，必须加写“左”字。
⑶对于螺旋压缩弹簧，如要求两端并紧且磨平时，不论支承圈数多少和末端贴紧情况如何，均按右图 (有效圈是整数，支承圈为2.5圈)的形式绘制。必要时也可按支承圈的实际结构绘制。
⑷当弹簧的有效圈数在四圈以上时，可以只画出两端的1～2圈（支承圈除外），中间部分省略不画，用通过弹簧钢丝中心的两条点画线表示，并允许适当缩短图形的长度。
⑸在装配图中，型材直径或厚度在图形上等于或小于1mm的螺旋弹簧，允许用示意图绘制，如图10.2.2-2(a)所示，当弹簧被剖切时，剖面直径或厚度在图形上等于或小于2mm时，也可用涂黑表示，且各圈的轮廓线不画，如图10.2.2-2(b)所示。
⑹在装配图中，被弹簧挡住的结构一般不画出，可见部分应从弹簧的外轮廓线或从弹簧钢丝剖面的中心线画起，如图10.2.2-3所示。
3 圆柱螺旋压缩弹簧的标记
根据GB/T2089-1994规定，圆柱螺旋压缩弹簧的标记由名称、型式、尺寸、精度及旋向、标准编号、材料牌号以及表面处理组成，其标记格式如下：
标记示例：圆柱螺旋弹簧，A型，型材直径为3mm，中径为20mm，自由高度为80mm，制造精度为2级，材料为碳素弹簧钢丝B级，表面镀锌处理，左旋。其标记为：
YA 3×20×80-2左 GB/T2089-1994 B级－ DoZn 注：按3级精度制造时，3级
不标注
自由公差 何谓自由尺寸公差？ 旧国标（HG）159-59中，在基准件公差上，把精度等级分成12级。取自其中 8、9两级精度基准件公差，称为自由尺寸公差。将偏差分为；单向（+）或（-）、 双向（±）二种。 在自由尺寸公差的注解中提示； ①自由尺寸公差仅适用于机械加工表面。 ②自由尺寸公差在工作图上不标注。 ③单向偏差对于轴用（-）号，对于孔、孔深、槽宽、螬深及槽 长用（+）号，其余均用双向正负偏差（±）。 ④不能纳入上述明确原则的自由尺寸，且有单向偏差要求时，设 计者应在工图中注出，否则按双向偏差制造。 修定后国标（GB）1800-79中，标准公差分20级。 即；IT01、IT0、IT1至IT18。IT表示标准公差，公差等级的代 号用阿拉伯数字表示，从IT01至IT18等级依次降低。 并制定（GB）1804-79未注公差尺寸的极限偏差，规定有三条； ①规定的极限偏差适用于金属切削加工的尺寸，也可用于非切削加 工的尺寸， ②图样上未注公差尺寸的偏差，按本标准规定的系列，由相应的技 术文件作出具体规定。 ③未注公差尺寸的公差等级规定为IT12至IT18。一般孔用H（+）； 轴用h（-）；长度用（±）IT（即Js或js）。必要时，可不分孔、 轴或长度，均采用IT（即Js或js）。 线性尺寸的极限偏差数值 公差等级尺寸分段 1.线性尺寸的极限偏差数值（GB/T1804-2000）（mm） 公差等级基本尺寸分段 0.5~3 ＞3~6 ＞6~30 ＞30~120 ＞120~400 ＞400~1000 ＞1000~2000 精密f ±0.05 ±0.05 ±0.1 ±0.15 ±0.2 ±0.3 ±0.5 中等m ±0.1 ±0.1 ±0.2 ±0.3 ±0.5 ±0.8 ±1.2 粗糙e ±0.2 ±0.3 ±0.5 ±0.8 ±1.2 ±2 ±3 最粗v -- ±0.5 ±1 ±1.5 ±2.5 ±4 ±6 2.倒圆半径和倒角高度尺寸的极限偏差（GB/T1804-2000）mm 公差等级基本尺寸分段 0.5~3 ＞3~6 ＞6~30 ＞30 精密 f ±0.2 ±0.5 ±1 ±2
中华人民共和国国家标准一般公差
中华人民共和国国家标准 一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差General tolerances Tolerances for linear and angular dimensions without individual tolerance indications GB/T 1804—2000 eqv ISO 2768-1：1989 代替 GB/T 1804-1992 GB/T 11335-1989 1 范围 本标准规定了未注出公差的线性和角度尺寸的一般公差的公差等级和极限偏差数值。 本标准适用于金属切削加工的尺寸，也适用于一般的冲压加工的尺寸。非金属材料和其他工艺方法加工的尺寸可参照采用。 本标准仅适用于下列未注公差的尺寸： a）线性尺寸(例如外尺寸，内尺寸，阶梯尺寸，直径，半径，距离，倒圆半径和倒角高度)； 1
b）角度尺寸，包括通常不注出角度值的角度尺寸，例如直角(90°)；GB/T 1184提到的或等多边形的角度除外； c）机加工组装件的线性和角度尺寸。 本标准不适用于下列尺寸： a）其他一般公差标准涉及的线性和角度尺寸； b）括号内的参考尺寸； c）矩形框格内的理论正确尺寸。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文．本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T 1800.l—1997 极限与配合基础第l 部分：词汇 GB/T 1184—1996 形状和位置公差未注公差值(eqv ISO 2768-2：1989) GB/T 4249—1996 公差原则(eqv ISO 8015：1985) GB/T 6403.4—1986 零件倒圆与倒角 3 定义 2
任务五弹簧画法 一.目的与要求 1.了解弹簧的作用 2.常见弹簧的形式、画法和标记 3.弹簧的应用及画法 二．学习重点、难点 重点：各种齿轮的应用场合 难点：各种齿轮的画法 三．场地及教具准备 场地：制图实训室 教具：模型、圆规、三角板、直尺 四．教学安排 1．教学时间：2学时 2．教学组织：按照教师的教学思路学习 3．学习要求：通过老师的讲解，学生必须自己动手作图，了解作图步骤，懂得如何绘制 五．教学实施步骤 1.弹簧的作用 弹簧是利用材料的弹性和结构特点，通过形变和储存能量工作的一种机械零（部）件，可用于减震、复位、夹紧和测力等。 2.弹簧的种类 弹簧因其结构和受力状态可分为螺旋弹簧、板弹簧、平面涡卷弹簧和蝶形弹簧等。圆柱螺旋弹簧根据受力方向不同，又分为压缩弹簧、拉伸弹簧和扭转弹簧三种。 3.圆柱螺旋压缩弹簧的各部分名称及尺寸关系
（1）线径d：用于缠绕弹簧的钢丝直径。 （2）弹簧的内径、外径、中经：弹簧的内圈直径称为内径，用D1表示；弹簧的外圈直径称为外径，用D表示；弹簧内径和外径的平均值称为中径，用D2表示，D2=(D1+D)/2。 （3）弹簧的节距t：除两端的支承圈以外，相邻两圈截面中心线的轴向距离。 （4）支承全数、有效圈数和总圈数：为使压缩弹簧工作平稳、受力均匀，两端并紧且磨平（或锻平）。并紧磨平的各圈仅起支承和定位作用，称为支撑圈。弹簧支承圈有1.5圈、2圈及2.5圈三种，常见2.5圈。除支承圈以外，其余各圈均参加受力变形，并保持相等的节距，称为有效圈数，它是计算弹簧受力的主 。 要依据，有效圈数n=总圈数n1-支承全数n z （5）自由高度(长度)H ：弹簧无负荷作用时的高度（长度）。 ：=nt+2d(支承圈数为2.5时) H ：=nt+2.5d(支承圈数为2时) H H ：=nt+d(支承圈数为1时) （6）弹簧丝展开长度L：用于缠绕弹簧的钢丝长度。 4.圆柱螺旋压缩弹簧的规定画法（GB/T4459.4-2003） （1）圆柱压缩弹簧可画成视图、剖视图或示意图。 （2）与弹簧中心轴线平行的视图上，弹簧的螺旋线画成直线。 （3）螺旋弹簧不分左旋或右旋，一律画成右旋，但若是左旋弹簧注上代号“LH”。 （4）有效圈数在四周以上的弹簧，可只画1-2圈（不含支承圈），中间省略不画，长度也可适当缩短，但应画出簧丝中心线。 （5）应为弹簧画法实际上只起一个符号作用，所以螺旋弹簧要求两端并紧并磨平时，不论支承圈多少，均可按下图绘制。支承圈数在技术要求中说明。 5.圆柱螺旋压缩弹簧的标记 圆柱螺旋压缩弹簧标记的组成，规定如下： 国家标准规定圆柱螺旋压缩弹簧的名称代号为Y，弹簧在端圈型式上分为A 型（两端圈并紧磨平）和B型（两端圈并紧锻平）两种，它的制造精度为2、3
. .. 标准公差表 根据国际标准，以下为基本尺寸0-500mm, 4-18级精度标准公差表。一般选用IT12线性 注：基本尺寸小于1mm 时， 无IT14至IT18。线性尺寸未注公差的公差表 根据国际标准，以下为线性尺寸未注公差的公差表。 这个未注公差适用于金属 切削加工的尺寸，也适用于 一般的冲压加工尺寸。这些 极限偏差适用于： 线性尺寸：例如外尺寸、内 尺寸、阶梯尺寸、直径、半 径、距离、倒圆半径和倒角 高度； 角度尺寸：包括通常不标出 角度值的角度尺寸，例如直 角(90°); 机加工组装件的线性和角 度尺寸。 这些极限偏差不适用于： 已有其他一般公差标准规定的线性和角度尺寸；括号内的参考尺寸；矩形框格内的理论正确尺寸。 角度尺寸的长度按角度的短边长度确定，对于圆锥角按圆锥素线长度确定。 基本尺寸 公差值 IT4 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT13 IT14 IT15 IT16 IT17 IT18 大于 到 μm mm - 3 3 4 6 10 14 2 5 40 60 0.10 0.14 0.25 0.40 0.60 1.0 1.4 3 6 4 5 8 12 18 30 48 75 0.12 0.18 0.30 0.48 0.75 1.2 1.8 6 10 4 6 9 15 22 36 58 90 0.15 0.22 0.36 0.58 0.90 1.5 2.2 10 18 5 8 11 18 2 7 43 70 110 0.1 8 0.27 0.43 0.70 1.10 1.8 2.7 18 30 6 9 13 21 33 52 84 130 0.21 0.33 0.52 0.84 1.30 2.1 3.3 30 50 7 11 16 25 39 62 100 160 0.25 0.39 0.62 1.00 1.60 2.5 3.9 50 80 8 13 19 30 46 74 120 190 0.30 0.46 0.74 1.20 1.90 3.0 4.6 80 120 10 15 22 35 54 87 140 220 0.35 0.54 0.87 1.40 2.20 3.5 5.4 120 180 12 18 25 40 63 100 160 250 0.40 0.63 1.00 1.60 2.50 4.0 6.3 180 250 14 20 29 46 72 115 185 290 0.46 0.72 1.15 1.85 2.90 4.6 7.2 250 315 16 23 32 52 81 130 210 320 0.52 0.81 1.30 2.10 3.20 5.2 8.1 315 400 18 25 36 57 89 140 230 360 0.57 0.89 1.40 2.30 3.60 5.7 8.9 400 500 20 27 40 63 97 155 250 400 0.63 0.97 1.55 2.50 4.00 6.3 9.7
弹簧制图知识和弹簧画法 关键词：弹簧 1.弹簧 弹簧的用途很广，可以用来储藏能量、减振、测力等。在电器中，弹簧常用来保证导电零件的良好接触或脱离接触。 弹簧的种类很多，有螺旋弹簧、蜗卷弹簧、板弹簧和片弹簧等，如图10.2-1所示。 压缩弹簧拉伸弹簧扭转弹簧
蜗卷弹簧板弹簧片弹簧 在各种弹簧中，以普通圆柱螺旋弹簧最为常见，GB/T 1239-1984对其型式、端部结构和技术要求等都作了规定。在GB/T 1358-1993对其尺寸系列也作了规定。 下面主要介绍圆柱螺旋压缩弹簧的规定画法和标记。 10.2.1 圆柱螺旋压缩弹簧各部分名称及其相互关系 表10.2.1-1列出了圆柱螺旋压缩弹簧各部分名称、基本参数及其相互关系。 表10.2.1-1 圆柱螺旋压缩弹簧各部分名称和基本参数
在GB/T 2089-1994中对圆柱螺旋压缩弹簧的d、D、t、H0、n、L等尺寸都已作了规定，使用时可查阅该标准。 2 圆柱螺旋压缩弹簧的规定画法 根据GB/T 4459.4-1984，螺旋弹簧的规定画法如下： ⑵ 螺旋弹簧均可画成右旋，但左旋螺旋弹簧不论画成左旋或右旋，必须加写“左”字。
⑶ 对于螺旋压缩弹簧，如要求两端并紧且磨平时，不论支承圈数多少和末端贴紧情况如何，均按右图 (有效圈是整数，支承圈为2.5圈)的形式绘制。必要时也可按支承圈的实际结构绘制。 ⑷ 当弹簧的有效圈数在四圈以上时，可以只画出两端的1～2圈（支承圈除外），中间部分省略不画，用通过弹簧钢丝中心的两条点画线表示，并允许适当缩短图形的长度。(a)剖视图(b)视图 图10.2.2-1 ⑸在装配图中，型材直径或厚度在图形上等于或小于1mm的螺旋弹簧，允许用示意图绘制，如图10.2.2-2(a)所示，当弹簧被剖切时，剖面直径或厚度在图形上等于或小于2mm时，也可用涂黑表示，且各圈的轮廓线不画，如图10.2.2-2(b)所示。 (a) (b) 图10.2.2-2 图10.2.2-3
自由公差(国标) 虽然网络上又很多的关于自有公差的资料性文章，但是大多数都是比较片面，这里我将网络上的一些知识，结合自己平时的一些工作经历，将自有公差这一系列的资料加以整理，希望可以帮到更多的朋友。 何谓自由尺寸公差？ 旧国标（HG）159-59中，在基准件公差上，把精度等级分成12级。取自其中8、9两级精度基准件公差，称为自由尺寸公差。将偏差分为；单向（+）或（-）、双向（±）二种。 在自由尺寸公差的注解中提示； ①自由尺寸公差仅适用于机械加工表面。 ②自由尺寸公差在工作图上不标注。 ③单向偏差对于轴用（-）号，对于孔、孔深、槽宽、螬深及槽 长用（+）号，其余均用双向正负偏差（±）。 ④不能纳入上述明确原则的自由尺寸，且有单向偏差要求时，设 计者应在工图中注出，否则按双向偏差制造。 修定后国标（GB）1800-79中，标准公差分20级。 即；IT01、IT0、IT1至IT18。IT表示标准公差，公差等级的代 号用阿拉伯数字表示，从IT01至IT18等级依次降低。 并制定（GB）1804-79未注公差尺寸的极限偏差，规定有三条； ①规定的极限偏差适用于金属切削加工的尺寸，也可用于非切削加 工的尺寸， ②图样上未注公差尺寸的偏差，按本标准规定的系列，由相应的技 术文件作出具体规定。 ③未注公差尺寸的公差等级规定为IT12至IT18。一般孔用H（+）； 轴用h（-）；长度用（±）? IT（即Js或js）。必要时，可不分孔、 轴或长度，均采用? IT（即Js或js）。
线性尺寸的极限偏差数值 公差等级尺寸分段 1.线性尺寸的极限偏差数值（GB/T1804-2000）（mm） 2.倒圆半径和倒角高度尺寸的极限偏差（GB/T1804-2000）mm 3.角度尺寸的极限偏差数值（GB/T1804-2000） 4.未注形位公差按GB/T1184-K 4.1直线度和平面度未注公差值（GB/T1184-1996）（mm）
圆柱螺旋弹簧的画法 1．圆柱螺旋弹簧画法规定 圆柱螺旋弹簧的真实投影比较复杂，为了画图方便，国家标准“弹簧画法”（GB4459．4一84）中作了如下规定： （1）在平行于螺旋弹簧轴线的投影面的视图中，其各圈的轮廓应画成直线。 （2）螺旋弹簧均可画成右旋，但左旋螺旋弹簧必须注出旋向“左”字。 （3）螺旋压缩弹簧，如要求两端圈并紧且磨平时，不论支承圈的圈数多少和未端贴紧情况如何，均按图所示的形式绘制。 （4）有效圈在四圈以上的螺旋弹簧中间部分可以省略，圆柱螺旋弹簧中间部分省略后，允许适当缩短图形的长度。 2．圆柱螺旋弹簧画法 上图a、b、c所示分别为圆柱螺旋压缩弹簧的三种表示法：视图、剖视图和示意图。下图则示出了圆柱螺旋压缩弹簧剖视图的具体画图方法和步骤。 当需要画成外形视图时，前三步的画法与上述剖视图的画法相同，第四步按右旋方向作相应圆的外公切线，见下图a。
3．弹簧零件图 下图所示为圆柱螺旋压缩弹簧的零件图。弹簧零件图上除了画出必要的视图外，一般还应包括如下内容： （1）标注弹簧的参数。弹簧的参数应直接标注在图形上，当直接标注有困难时可在“技术要求”中说明。 （2）表明弹簧的机械性能，一般用图解方式表示弹簧的力学性能，圆柱螺旋压缩弹簧和拉伸弹簧的力学性能曲线均画成直线，标注在主视图上方，并用粗实线绘制。 （3）当某些弹簧只需给定度要求时，允许不画机械性能图，而在“技术要求”中说明刚度要求。
4．装配图中弹簧的画法 （1）被弹簧挡住的结构一般不画出，可见部分从弹簧的外轮廓线或从弹簧钢丝剖面的中心线画起，见图a。 （2）型材直径（或厚度）在图形上等于或小于2mm的螺旋弹簧（碟形弹簧、片弹簧），允许用示意图绘制，见图c。 （3）当弹簧被剖切时，剖面直径（或厚度）在图形上等于或小于2mm时，可用涂黑表示，见图b。
弹簧制图知识和弹簧画法 作者：转载关键词：弹簧录入时间：2005年10月5日 1.弹簧 弹簧的用途很广，可以用来储藏能量、减振、测力等。在电器中，弹簧常用来保证导电零件的良好接触或脱离接触。 弹簧的种类很多，有螺旋弹簧、蜗卷弹簧、板弹簧和片弹簧等，如图10.2-1所示。 1358-1993对其尺寸系列也作了规定。 下面主要介绍圆柱螺旋压缩弹簧的规定画法和标记。 10.2.1 圆柱螺旋压缩弹簧各部分名称及其相互关系 表10.2.1-1列出了圆柱螺旋压缩弹簧各部分名称、基本参数及其相互关系。 表10.2.1-1 圆柱螺旋压缩弹簧各部分名称和基本参数
2 圆柱螺旋压缩弹簧的规定画法 根据GB/T 4459.4-1984，螺旋弹簧的规定画法如下： 在平行于螺旋弹簧轴线的投影面的视图中，各圈的外轮廓线应画成直线。 所示。 3 圆柱螺旋压缩弹簧的标记
根据GB/T2089-1994规定，圆柱螺旋压缩弹簧的标记由名称、型式、尺寸、精度及旋向、标准编号、材料牌号以及表面处理组成，其标记格式如下： 弹簧钢丝B级，表面镀锌处理，左旋。其标记为： -2左GB/T2089-1994 B级－DoZn 注：按3级精度制造时，3级不标注 10.2.4 圆柱螺旋压缩弹簧的画图步骤 当已知弹簧的型材直径d、中径D2、自由高度H0（画装配图时，采用初压后的高度）、有效圈n、总圈数n1和旋向后，即可计算出节距t，其作图步骤按图10.2.4-1所示。 作图步骤： 布置图面（根据D2和H0） 画两端支承圈的小圆（每端各按 5/4圈画） 画有效圈的小圆（两边各画1～2 圈） 按右旋画相应小圆的外公切线 完成剖视图（画剖面线） 负荷，Pi为工作极限负荷，55，47表示相应工作负荷下的工作高度，39表示工作极限负荷下的高度。 弹簧的几何尺寸计算公式 作者：转载关键词：弹簧的几何尺寸计算公式录入时间：2005年7月6日
标准公差表 线性和角度尺寸未注公差 根据国际标准，以下为线性尺寸未注公差的公差表。 这个未注公差适用于金属切削加工的尺寸，也适用于一般的冲压加工尺寸。这些极限偏差适用于： ?线性尺寸：例如外尺寸、内尺寸、阶梯尺寸、直径、半径、距离、倒圆半径和倒角高度； ?角度尺寸：包括通常不标出角度值的角度尺寸，例如直角(90°); ?机加工组装件的线性和角度尺寸。 这些极限偏差不适用于：
?已有其他一般公差标准规定的线性和角度尺寸； ?括号内的参考尺寸； ?矩形框格内的理论正确尺寸。 形状位置公差 零件在加工过程中，由于机床－夹具－刀具系统存在几何误差，以及加工中出现受力变形、热变形、振动和磨损等影响，使被加工零件的几何要素不可避免地产生误差。这些误差包括尺寸偏差、形状误差(包括宏观几何误差、波度和表面粗糙度)及位置误差。 形状公差 形状公差是指单一实际要素的形状所允许的变动全量。 形状公差用形状公差带表达。形状公差带包括公差带形状、方向、位置和大小等四要素。 形状公差项目有：直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度等6项。 位置公差
位置公差是指关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。 定向公差 定向公差是指关联实际要素对基准在方向上允许的变动全量。这类公差包括平行度、垂直度、倾斜度3项。 定位公差 定位公差是关联实际要素对基准在位置上允许的变动全量。这类公差包括同轴度、对称度、位置度3项。 跳动公差 跳动公差是以特定的检测方式为依据而给定的公差项目。跳动公差可分为圆跳动与全跳动。零件的形位公差共14项，其中形状公差6个，位置公差8个，列于下表。 分类项 目 符号简要描述 形状公差直 线 度 直线度是表示零件 上的直线要素实际形 状保持理想直线的状 况。也就是通常所说 的平直程度。 直线度公差是实际 线对理想直线所允许 的最大变动量。也就 是在图样上所给定 的，用以限制实际线 加工误差所允许的变 动范围。 平 面 度 平面度是表示零件 的平面要素实际形 状，保持理想平面的 状况。也就是通常所 说的平整程度。 平面度公差是实际 表面对平面所允许的 最大变动量。也就是 在图样上给定的，用 以限制实际表面加工 误差所允许的变动范 围。 圆 度 圆度是表示零件上 圆的要素实际形状， 与其中心保持等距的 情况。即通常所说的 圆整程度。 圆度公差是在同一 截面上，实际圆对理 想圆所允许的最大变 分 类 项 目 符号简要描述 位 置 公 差 定 向 平 行 度 平行度是表示零 件上被测实际要素 相对于基准保持等 距离的状况。也就 是通常所说的保持 平行的程度。 平行度公差是： 被测要素的实际方 向，与基准相平行 的理想方向之间所 允许的最大变动 量。也就是图样上 所给出的，用以限 制被测实际要素偏 离平行方向所允许 的变动范围。 垂 直 度 垂直度是表示零 件上被测要素相对 于基准要素，保持 正确的90°夹角状 况。也就是通常所 说的两要素之间保 持正交的程度。 垂直度公差是： 被测要素的实际方 向，对于基准相垂 直的理想方向之 间，所允许的最大 变动量。也就是图 样上给出的，用以 限制被测实际要素 偏离垂直方向，所
弹簧刚度计算 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：碳钢丝G=79300 ；不锈钢丝G=697300，磷青铜线G=4500 ，黄铜线G=350 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 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） · 拉力弹簧的设计数据，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，当弹簧被拉伸时，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：碳钢丝G=79300 ；不锈钢丝G=697300，磷青铜线G=4500 ，黄铜线G=350 d=线径 Do=OD=外径 Di=ID=内径 Dm=MD=中径=Do-d N=总圈数 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
弹簧制图知识和弹簧画法 Prepared on 24 November 2020
弹簧制图知识和弹簧画法 关键词：弹簧 1.弹簧 弹簧的用途很广，可以用来储藏能量、减振、测力等。在电器中，弹簧常用来保证导电零件的良好接触或脱离接触。 弹簧的种类很多，有螺旋弹簧、蜗卷弹簧、板弹簧和片弹簧等，如图所示。 压缩弹簧拉伸弹簧扭转弹簧 蜗卷弹簧板弹簧片弹簧 在各种弹簧中，以普通圆柱螺旋弹簧最为常见，GB/T 1239-1984对其型式、端部结构和技术要求等都作了规定。在GB/T 1358-1993对其尺寸系列也作了规定。 下面主要介绍圆柱螺旋压缩弹簧的规定画法和标记。 圆柱螺旋压缩弹簧各部分名称及其相互关系 名称符号说明图例 型材直 d 制造弹簧用的材料直径 径
在GB/T 2089-1994中对圆柱螺旋压缩弹簧的d、D、t、H0、n、L等尺寸都已作了规定，使用时可查阅该标准。
2 圆柱螺旋压缩弹簧的规定画法 根据GB/T ，螺旋弹簧的规定画法如下： ⑴ 在平行于螺旋弹簧轴线的投影面的视图中，各圈的外轮廓线应画成直线。 ⑵ 螺旋弹簧均可画成右旋，但左旋螺旋弹簧不论画成左旋或右旋，必须加写“左”字。 ⑶ 对于螺旋压缩弹簧，如要求两端并紧且磨平时，不论支承圈数多少和末端贴紧情况如何，均按右图 (有效圈是整数，支承圈为圈)的形式绘制。必要时也可按支承圈的实际结构绘制。 ⑷ 当弹簧的有效圈数在四圈以上时，可以只画出两端的1～2圈（支承圈除外），中间部分省略不画，用通过弹簧钢丝中心的两条点画线表示，并允许适当缩短图形的长度。(a)剖 视图 (b) 视 图 ⑸在装配图中，型材直径或厚度在图形上等于或小于1mm的螺旋弹簧，允许用示意图绘制，如图1 (a) (b)
标准公差表根据国际标准，以下为基本尺寸0-500mm,4-18级精度标
线性和角度尺寸未注公差 根据国际标准，以下为线性尺寸未注公差的公差表。 这个未注公差适用于金属切削加工的尺寸，也适用于一般的冲压加工尺寸。这些极限偏差适 用于： ? 线性尺寸：例如外尺寸、内尺寸、阶梯尺寸、直径、半径、距离、倒圆半径和倒角高度； ? 角度尺寸：包括通常不标出角度值的角度尺寸，例如直角(90°); ? 机加工组装件的线性和角度尺寸。 这些极限偏差不适用于： ? 已有其他一般公差标准规定的线性和角度尺寸； ? 括号内的参考尺寸； ? 矩形框格内的理论正确尺寸。
级)3°20'角度尺寸的长度按角度的短边长度确定，对于圆锥角按圆锥素线长度确定。 形状位置公差 零件在加工过程中，由于机床－夹具－刀具系统存在几何误差，以及加工中出现受力变形、热变形、振动和磨损等影响，使被加工零件的几何要素不可避免地产生误差。这些误差包括尺寸偏差、形状误差(包括宏观几何误差、波度和表面粗糙度)及位置误差。 形状公差 形状公差是指单一实际要素的形状所允许的变动全量。 形状公差用形状公差带表达。形状公差带包括公差带形状、方向、位置和大小等四要素。 形状公差项目有：直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度等6项。 位置公差 位置公差是指关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。 定向公差 定向公差是指关联实际要素对基准在方向上允许的变动全量。这类公差包括平行度、垂直度、倾斜度3项。 定位公差 定位公差是关联实际要素对基准在位置上允许的变动全量。这类公差包括同轴度、对称度、位置度3项。 跳动公差 跳动公差是以特定的检测方式为依据而给定的公差项目。跳动公差可分为圆跳动与全跳动。 零件的形位公差共14项，其中形状公差6个，位置公差8个，列于下表。 分类项 目 符号简要描述 形状公差直 线 度 直线度是表示零件 上的直线要素实际形 状保持理想直线的状 况。也就是通常所说 的平直程度。 直线度公差是实际 分 类 项 目 符号简要描述 位 置 公 差 定 向 平 行 度 平行度是表示零 件上被测实际要素 相对于基准保持等 距离的状况。也就 是通常所说的保持 平行的程度。
标 准 公 差 表 根据国际标准，以下为基本尺寸0-500mm, 4-18级精度标准公差表。 注：基本尺寸小于1mm 时，无IT14至IT18。 线性尺寸未注公差的公差表 根据国际标准，以下为线性尺寸未注公差的公差表。 这个未注公差适用于金属切削加工的尺寸，也适用于一般的冲压加工尺寸。这些极限偏差适用于： 线性尺寸：例如外尺寸、内尺寸、阶梯尺寸、直径、半径、距离、倒圆半径和倒角高度； 角度尺寸：包括通常不标出角度值的角度尺寸，例如直角(90°); 机加工组装件的线性和角度尺寸。 这些极限偏差不适用于： 已有其他一般公差标准规定的线性和角度尺寸； 括号内的参考尺寸； 矩形框格内的理论正确尺寸。 基本尺寸 公差值 IT4 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT13 IT14 IT15 IT16 IT17 IT18 大于 到 μm mm - 3 3 4 6 10 14 2 5 40 60 0.10 0.14 0.25 0.40 0.60 1.0 1.4 3 6 4 5 8 12 18 30 48 75 0.12 0.18 0.30 0.48 0.75 1.2 1.8 6 10 4 6 9 15 22 36 58 90 0.15 0.22 0.36 0.58 0.90 1.5 2.2 10 18 5 8 11 18 2 7 43 70 110 0.1 8 0.27 0.43 0.70 1.10 1.8 2.7 18 30 6 9 13 21 33 52 84 130 0.21 0.33 0.52 0.84 1.30 2.1 3.3 30 50 7 11 16 25 39 62 100 160 0.25 0.39 0.62 1.00 1.60 2.5 3.9 50 80 8 13 19 30 46 74 120 190 0.30 0.46 0.74 1.20 1.90 3.0 4.6 80 120 10 15 22 35 54 87 140 220 0.35 0.54 0.87 1.40 2.20 3.5 5.4 120 180 12 18 25 40 63 100 160 250 0.40 0.63 1.00 1.60 2.50 4.0 6.3 180 250 14 20 29 46 72 115 185 290 0.46 0.72 1.15 1.85 2.90 4.6 7.2 250 315 16 23 32 52 81 130 210 320 0.52 0.81 1.30 2.10 3.20 5.2 8.1 315 400 18 25 36 57 89 140 230 360 0.57 0.89 1.40 2.30 3.60 5.7 8.9 400 500 20 27 40 63 97 155 250 400 0.63 0.97 1.55 2.50 4.00 6.3 9.7
公司新闻 行业综述 技术资料 ·您的位置：本站首页 > 新闻中心 > 详细内容 弹簧设计：机械制图--弹簧画法 来源：弹簧网作者：旭佳创弹簧厂日期：2011-7-9 23:42:15 浏览次数：1373 弹簧画法有：sw 弹簧画法、弹簧的cad画法、proe弹簧画法、cad 弹簧画法、 弹簧垫圈画法、弹簧标准尺寸、solidworks弹簧画法、proe变节距弹簧画法、 弹簧的二维画法 下面我们大概介绍一下弹簧的基本画法。 1引言 1.1本标准规定了机械图样中弹簧的画法。 1.2本标准参照采用国际标准ISO 2162-1993《技术制图--弹簧表示法》。 1.3与本标准有关的国家标准： GB 1805-79《弹簧术语》 2弹簧的视图、剖视图及示意图画法 2.1螺旋弹簧 2.1.1在平行于螺旋弹簧轴线的投影面的视图中，其各圈的轮廓应画成直线，并 按表1、表2、表3的形式绘制。
2.1.2螺旋弹簧均可画成右旋，但左旋螺旋弹簧，不论画成左旋或右旋，一律要注出旋向“左”字。 2.1.3螺旋压缩弹簧，如要求两端并紧且磨平时，不论支承圈的圈数多少和末端贴紧情况如何，均按表1形式绘制。 必要时也可按支承圈的实际结构绘制。 2.1.4螺旋拉伸弹簧按表2的形式绘制。 2.1.5螺旋扭转弹簧按表3的形式绘制。 2.1.6截锥涡卷弹簧(用带材制成的截锥螺旋弹簧)按表4的形式绘制。 2.1.7有效圈数在四圈以上的螺旋弹簧中间部分可以省略。圆柱螺旋弹簧中间部分省略后，允许适当缩短图形的长度。截锥涡卷弹簧中间部分省略后用细实线相连。 表1
表2
表3
表4
根据国际标准，以下线性尺寸未注公差的公差表。 这个线性尺寸未注公差适用于金属切削加工的尺寸，也适用于一般的冲压加工尺寸。这些极限偏差适用于非配合尺寸。 表1 线性尺寸的极限偏差数值 公差等级尺寸分段 0.5~3 >3~6 >6~30 >30~120 >120~400 >400~1 000 >1000~2000 >2000~4000 f(精密级) ±0.05 ±0.05 ±0.1 ±0.15 ±0.2 ±0.3 ±0.5 - m(中等级) ±0.1 ±0.1 ±0.2 ±0.3 ±0.5 ±0.8 ±1.2 ±2 c(粗糙级) ±0.2 ±0.3 ±0.5 ±0.8 ±1.2 ±2 ±3 ±4 v(最粗级) - ±0.5 ±1 ±1.5 ±2.5 ±4 ±6 ±8 表2 倒圆半径与倒角高度尺寸的极限偏差数值 公差等级尺寸分段 0.5~3 >3~6 >6~30 >30 f(精密级) ±0.2 ±0.5 ±1 ±2 m(中等级) c(粗糙级) ±0.4 ±1 ±2 ±4 v(最粗级) (GB/T1804－2000)线形尺寸的极限偏差数值 公差等级基本尺寸分段 0.5～3 ＞3～6 ＞6～30 ＞30～120 ＞120～400 ＞400～1000 ＞1000～2000 ＞2000～4000
精密f ±0.05 ±0.05 ±0.1 ±0.15 ±0.2 ±0.3 ±0.5 中等m ±0.1 ±0.1 ±0.2 ±0.3 ±0.5 ±0.8 ±1.2 ±2 粗糙c ±0.2 ±0.3 ±0.5 ±0.8 ±1.2 ±2 ±3 ±4 最粗v ±0.5 ±1 ±1.5 ±2.5 ±4 ±6 ±8 (GB/T1804－2000)倒圆半径和倒角高度尺寸的极限偏差数值 公差等级基本尺寸分段 0.5～3 ＞3～6 ＞6～30 ＞30 精密f ±0.2 ±0.5 ±1 ±2 中等m 粗糙c ±0.4 ±1 ±2 ±4 最粗v 注:倒圆半径和倒角高度的含义参见GB/T6403.4 (GB/1804－2000)角度尺寸的极限偏差数值 公差等级长度分段 ～10 ＞10～50 ＞50～120 ＞120～400 ＞400 精密 f ±1° ±30′ ±20′ ±10′ ±5′ 中等m 粗糙c ±1°30′ ±1° ±30′ ±15′ ±10′ 最粗v ±3° ±2° ±1° ±30′ ±20′ (GB/T1184－1996)直线度和平面度的未注公差值 公差等级基本长度范围 ≤10 ＞10～30 ＞30～100 ＞100～300 ＞300～1000 ＞1000～
冲压模具弹簧的压缩量和计算 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 在一套冲压模具中，需要用到比较多的弹性材料，其中包括各种不同规格的弹簧、优力胶、氮气弹簧等，按照不同的需要选用不同的弹性材料。像折弯、冲孔一般用普通的扁线弹簧就可以了，比如棕色弹簧，也称为咖啡色弹簧；如果力量不够就加氮气弹簧，当然成本要高一点；优力胶一般用于拉深模具、整形模具、或整平面度用。 拉深模具用优力胶非常不错，当然也可以选用氮气弹簧。其他的像顶料销、浮块、两用销等一般用线簧或黄色弹簧，只要可以脱料、不把产品顶出印子、顶变形就好了。优力胶的特点就是力量比较均衡，然而其寿命比较短，生产一段时间就可能裂掉了、不行了、萎掉了，因此一般比较少用，通常比较常用氮气弹簧。整平面度优力胶用的多。 弹簧包括扁线弹簧、线簧等，弹簧的目的就是脱料、压料，弹簧力度的大小，关系着模具生产是否顺利、打出来的产品是否合格等。弹簧力量小了，有可能会造成产品变形、模具不脱料、产品不好从模具里面拿出来、带料，刀口、冲头容易磨损等各种问题。 扁线弹簧一般按颜色划分为：棕色、绿色、红色、蓝色、黄色，力量也依次减弱，颜色不同，力量大小就不同，压缩量也不同。 有一个土方法可以计算弹簧的压缩量：事先测量一下弹簧的总高度，再把弹簧放台虎钳中，锁死，然后用卡尺测量一下弹簧被夹死之后剩下的长度，再用弹簧的总长度减去这个数，再除以总长度即可，此方法任何弹簧通用，比如棕色弹簧长度为60mm，被虎钳夹死后应该还剩下45.6左右，然后你再用60减去45.6等于14.4，再用14.4除以60，结果等于0.24，这就是它的压缩量。
圆柱螺旋压缩弹簧的创建 压缩弹簧两个端面与邻圈并紧其主要是起支承作用，而并不产生变 形，称为死圈。当弹簧的工作圈数小于7圈时，死圈约为0.75圈； 弹簧的工作圈数大于7圈时，死圈约为1~1.75圈，常取1.5圈。 死圈是创建的难点。 建模分析 （1）草绘扫引轨迹，添加控制点。（包括两端点，共有六个点） （2）设定螺距，共六个点需设定六个螺距。 （3）草绘截面。 建模过程 1.插入——螺旋扫描——伸出项 2.属性——可变的——穿过轴——右手定则——完成 3.方向——正向——草绘视图——缺省 4.绘制扫引轨迹线——通过“分割点”按钮添加控制点 5.输入螺距值：输入起始节距值——输入末端节距值——单击先前增加的控制点，并输入 该处的节距值。用同样的方法为其他控制点输入螺距值。 6.绘制截面 7.预览 注意： 1.六个控制点中有四个靠外边的点之间的距离为弹簧截面的直径的1.5倍。即第一圈是并紧 的，第二圈是渐渐拉大距离的。从第三圈开始是固定的螺距。 2.六个控制点中有四个靠外边的点的螺距均跟截面的直径相等。而另外两个靠里边的点的 螺距要根据图纸中的要求来设定。 PROE圆柱螺旋弹簧建模步骤举例 以手压阀中的弹簧为例： 例子：自由高度62mm，弹簧丝直径 4 mm，平均直径18mm，节距9mm， 有效圈数6，总圈数8.5，即支撑圈数为 8.5-6=2.5，旋向为右旋。 1、插入->螺旋扫描->伸出项，然后如图选 项，点选“可变的”、“穿过轴”和“右手 定则”，点击“完成”。
2、设置好草绘平面之后，进入草绘平面画轨迹线,用“分 割点”按钮插入四个点，包括原来的两个端点，则有六个点。 输入横向距离即平均直径的一半即9mm，及各纵向距离， 如右图。 3、输入轨迹起始和末端节距值，由于弹簧两端最后是并 紧，所以这两个值为弹簧丝直径值4、4。 4、添加点，选择草绘时的断点，并输入节距4、4、9、 9。 5、进入截面草绘平面画一个与弹簧丝直径值4mm大小的圆后，sweep完成。
国标自由公差 何谓自由尺寸公差？ 旧国标（HG）159-59中，在基准件公差上，把精度等级分成12级。取自其中8、9两级精度基准件公差，称为自由尺寸公差。将偏差分为；单向（+）或（-）、双向（±）二种。 在自由尺寸公差的注解中提示； ①自由尺寸公差仅适用于机械加工表面。 ②自由尺寸公差在工作图上不标注。 ③单向偏差对于轴用（-）号，对于孔、孔深、槽宽、螬深及槽 长用（+）号，其余均用双向正负偏差（±）。 ④不能纳入上述明确原则的自由尺寸，且有单向偏差要求时，设 计者应在工图中注出，否则按双向偏差制造。 修定后国标（GB）1800-79中，标准公差分20级。 即；IT01、IT0、IT1至IT18。IT表示标准公差，公差等级的代 号用阿拉伯数字表示，从IT01至IT18等级依次降低。 并制定（GB）1804-79未注公差尺寸的极限偏差，规定有三条； ①规定的极限偏差适用于金属切削加工的尺寸，也可用于非切削加 工的尺寸， ②图样上未注公差尺寸的偏差，按本标准规定的系列，由相应的技 术文件作出具体规定。 ③未注公差尺寸的公差等级规定为IT12至IT18。一般孔用H（+）； 轴用h（-）；长度用（±）? IT（即Js或js）。必要时，可不分孔、 轴或长度，均采用? IT（即Js或js）。 线性尺寸的极限偏差数值 公差等级尺寸分段 1.线性尺寸的极限偏差数值（GB/T1804-2000）（mm）
2.倒圆半径和倒角高度尺寸的极限偏差（GB/T1804-2000）mm 3.角度尺寸的极限偏差数值（GB/T1804-2000） 4.未注形位公差按GB/T1184-K 4.1直线度和平面度未注公差值（GB/T1184-1996）（mm） 4.2垂直度未注公差值（GB/T1184-1996）（mm） 4.3对称度未注公差值（GB/T1184-1996）（mm）
00圆柱螺旋弹簧的画法00 1．圆柱螺旋弹簧画法规定圆柱螺旋弹簧的真实投影比较复杂，为了 画图方便，国家标准“弹簧画法”（GB4459．4一84）中作了如下规定：（1）在平行于螺旋弹簧轴线的投影面的视图中，其各圈的轮廓应画成直线。（2）螺旋弹簧均可画成右旋，但左旋螺旋弹簧必须注出旋向“左”字。 （3）螺旋压缩弹簧，如要求两端圈并紧且磨平时，不论支承圈的圈数多少和未端贴紧情况如何，均按图所示的形式绘制。 （4）有效圈在四圈以上的螺旋弹簧中间部分可以省略，圆柱螺旋弹簧中间 部分省略后，允许适当缩短图形的长度。 2．圆柱螺旋弹簧画法a、b、c所示分别为圆柱螺旋压缩弹簧的三种表示法：视图、剖视图和示意图。下图则示出了圆柱螺旋压缩弹簧剖视图的具体画图方法和步骤。a。 上图 当需要画成外形视图时，前三步的画法与上述剖视图的画法相同，第四步按右旋方向作相应圆的外公切线，见下图
3．弹簧零件图下图所示为圆柱螺旋压缩弹簧的零件图。弹簧零件图上除了画出必要的视图外，一般还应包括如下内容：（1）标注弹簧的参数。弹簧的参数应直接标注在图形上，当直接标注有困难时可在“技术要求”中说明。（2）表明弹簧的机械性能，一般用图解方式表示弹簧的力学性能，圆柱螺旋压缩弹簧和拉伸弹簧的力学性能曲线均画成直线，标注在主视图上方，并用粗实线绘制。 （3）当某些弹簧只需给定度要求时，允许不画机械性能图，而在“技术要求”中说明刚度要求。
4．装配图中弹簧的画法1）被弹簧挡住的结构一般不画出，可见部分从弹簧的外轮廓线或从弹簧钢丝剖面的中心线画起，见图a。 （2）型材直径（或厚度）在图形上等于或小于2mm的螺旋弹簧（碟形弹簧、片弹簧），允许用示意图绘制，见图c。 （3）当弹簧被剖切时，剖面直径（或厚度）在图形上等于或小于2mm时，可用涂黑表示，见图b。 （
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:K=(G×d4/(8×Dm3×Nc 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 K=(G×d4/(8×Dm3×Nc=(8000×24/(8×203×3.5=0.571kgf/mm 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。拉力弹簧在制作时初张力=P-(k×F1=最大负荷-(弹簧常数×拉伸长度 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: K=(E×d4/(1167×Dm×p×N×R 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
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 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。 所需的力称为初张力。