压缩弹簧EXCEL计算表
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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。
压缩弹簧EXCEL计算表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 11.512.513.514.51516182022 141618202225263032 404550607080第⼆系列0.080.09 252830 353842454850525558 0.180.220.280.320.550.65 1.4 1.8 2.2 6065707580859095100 2.8 3.2 5.5 6.579111418 105110115120125130135140145 22283238425565 150160170180190200210220230 240250260270280290300320340 360380400450500550600650700。
弹簧的压缩量和计算弹簧的压缩量和计算在一套冲压模具中,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���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,那是我刚进厂学模具不久,对模具还不怎么懂,我师父教我的: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。
弹簧按照不同生产次数,比如100万次、50万次、30万次,压缩量选的越大,弹簧寿命越短, 模具寿命也就越短(当然弹簧打坏了是可以换的),模具生产一段时间可能弹簧就没力了, 质量差一点的弹簧还有可能断在模具里面。
一般按照30万次来计算弹簧的压缩量,也就是说模具打30万次弹簧可能就没力了,当然一般的冲压模具寿命都没那么长,也可以按最大压缩量来计算,按最大压缩量来计算的话,只能保证弹簧不打爆在模具里面。
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。
常用圆柱弹簧计算器-压缩与拉伸弹簧Excel计算表常用圆柱弹簧计算器圆柱弹簧 - 圆线压缩与拉伸弹簧强度计算输入试验载荷, P =24.00N线径, d =0.188mm 弹簧中径, D =2.000mm有效圈数, n =10-材料的切变模量, G =10,000,000Mpa输出弹簧刚度系数, R =G*d^4 / (8*n*D^3)=19.52N/mm偏移, x =P/R=1.230mm 直径比(弹簧中径/线径), C =D / d=10.638曲率系数/应力修正系数, K =((4*C - 1) / (4*C - 4)) + .615 / C =1.136最大应力, S =K*8*P*D / (π*d^3)=20890Mpa圆柱弹簧 - 方线压缩与拉伸弹簧计算输入试验载荷, P =24N线截面厚, t =0.188mm线截面高, b =0.125mm弹簧中径, D =2.000mm有效圈数, n =10-材料的切变模量, G =10,000,000Mpa输出弹簧刚度系数, R =0.180*G*t^4 / (n*D^3)=28.107N/mm 直径比(弹簧中径/线径), C =D / t=10.638曲率系数/应力修正系数, K =1 + 1.2/C + 0.56/C^2 + 0.5/C^3 =1.1182最大应力, S =K*P*D / (0.416*t^3)=19417Mpa 端部闭合 + 平切输入展开长度, L =20.000mm线径, d =2mm 有效圈数, n =5总圈数, N =7输出线圈节距, p =(L - 2*d) / n=3.2mm 压并高度, H =d * N=14mm端部闭合 + 未平切输入展开长度, L =4.000mm 线径, d =0.125mm 有效圈数, n =5 总圈数, N =7输出线圈节距, p =(L - 3*d) / n=0.75mm 压并高度, H =d * (N + 1)=3.125mm 端部开放 + 未平切输入展开长度, L =4.000mm 线径, d =0.125mm 有效圈数, n =5 总圈数, N =7输出线圈节距, p =(L - d) / n=0.775mm 压并高度, H =d * (N + 1)=3.125mm端部开放 + 平切输入展开长度, L =4.000mm 线径, d =0.125mm 有效圈数, n =5 总圈数, N =7输出线圈节距, p =L / n=0.8mm 压并高度, H =d * (N + 1)=3.125mm。
弹簧计算excel在Excel中进行弹簧计算可以使用一些常见的函数和公式来实现。
下面我将从多个角度介绍如何进行弹簧计算。
1. 弹簧的劲度系数计算:弹簧的劲度系数(弹性系数)是衡量弹簧刚度的重要参数。
通常使用胡克定律来计算弹簧的劲度系数,公式为 F = k x,其中 F 是施加在弹簧上的力,k 是弹簧的劲度系数,x 是弹簧的位移。
在Excel中,你可以使用等式计算劲度系数。
例如,假设你的力是10N,位移是2m,那么劲度系数可以通过公式 k = F / x 计算得到,即k = 10 / 2 = 5N/m。
2. 弹簧的伸长量计算:弹簧的伸长量是指弹簧在受力下发生的位移。
根据胡克定律,弹簧的伸长量与受力成正比。
假设你知道弹簧的劲度系数 k 和受力F,你可以使用公式 x = F / k 来计算弹簧的伸长量。
在Excel中,你可以将劲度系数和受力作为输入数据,然后使用等式计算伸长量。
例如,如果劲度系数是5N/m,受力是10N,那么伸长量可以通过公式 x = 10 / 5 = 2m 计算得到。
3. 弹簧的弹性势能计算:弹簧在受力下会储存弹性势能,表示为弹簧的形变能量。
根据胡克定律,弹簧的弹性势能与形变的平方成正比。
假设你知道弹簧的劲度系数 k 和形变量 x,你可以使用公式 E = (1/2) k x^2来计算弹簧的弹性势能。
在Excel中,你可以将劲度系数和形变量作为输入数据,然后使用等式计算弹性势能。
例如,假设劲度系数是5N/m,形变量是2m,那么弹性势能可以通过公式 E = (1/2) 5 2^2 = 10J 计算得到。
4. 弹簧的周期计算:弹簧的周期是指弹簧振动一个完整周期所需的时间。
根据弹簧的劲度系数和质量来计算周期。
周期的公式为T = 2π √(m / k),其中 T 是周期,m 是弹簧的质量,k 是劲度系数。
在Excel中,你可以将质量和劲度系数作为输入数据,然后使用等式计算周期。
例如,假设质量是0.5kg,劲度系数是5N/m,那么周期可以通过公式T = 2π √(0.5 / 5) ≈ 2.51s 计算得到。
材料G, kgf/mm橫向彈簧常數, kgf/mm G 琴鋼線 SWP 彈簧鋼材 SUP 8000線徑, mm d 硬鋼線 SW-B,SW-C 8000外徑, mm D 2琴鋼線 SWP 8000有效圈數Na 不鏽鋼線 SUS 7000彈簧自由長度, mm L 黃銅4000壓縮至長度, mm L'青銅4000彈簧指數(旋绕比)C 洋白4500彈簧常數, gf/mm K 可添加材料…彈力, gf F108壓縮彈簧胡克定律(核心算法)橫向彈簧係數G參考表彈簧參數計算器支撑圈(死圈), 两端各3/4 ~5/4 圈并紧, 工作时, 不参与D 2參考:旋绕比C = D/d, 4~16, 常用5~8总圈数N=Na+支撑圈圈数(1.5~2.5)線徑d=D 2-D 1,平均徑D=D 2-d ()(88F 32434L N d D Gd N D Gd K aa-⨯-=⨯=⨯=δδ尺寸D(平均徑) 3.3000#螺距位置類型位置10.3000起點20.3000終點30.3000按值0.300041.7200按值2.020051.7200按值 3.740061.7200按值 5.460071.7200按值7.180080.3000按值8.900080006.8011.00003.600.3045.0789108.189359.202. 螺距1. 草繪螺旋掃描輪廓cero 2.0 繪圖參數設置尺寸L(自由長度)9.2000註:1. 此參數以兩圈支撐圈為基準. 總圈數=有效圈數+2.检验旋绕比C 值4~16, 常用5~8)L '-DL。
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)
L
7539.822369
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≤2.6
0.40.50.60.70.80.91
0.10.120.140.160.20.250.3 12 2.25 2.5 2.753 3.25 3.5
1.52
2.5
1.2 1.4 1.6 1.82
2.2 2.5 2.83 0.350.40.450.50.60.70.80.91
3.754
4.25 4.5 4.755
5.56
6.5
3.2 3.5 3.84
4.2 4.5 4.85
5.5 1.2 1.62 2.53 3.54 4.55 77.588.599.51010.511
6 6.577.588.591012 6810121620253035 11.512.513.514.51516182022
141618202225263032 404550607080第二系列0.080.09 252830
353842454850525558 0.180.220.280.320.550.65 1.4 1.8 2.2
6065707580859095100 2.8 3.2 5.5 6.579111418
105110115120125130135140145 22283238425565
150160170180190200210220230
240250260270280290300320340
360380400450500550600650700。