弹簧 (扭簧)
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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。
拉簧及扭簧弹力、刚度计算公式一、拉伸弹簧弹力、刚度计算公式1.拉伸弹簧一已知自由长度,弹簧刚度和初始拉力时,某一工作长度负荷的计算公式如下:P=(Rx F)+I.T.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;I.T.是指初拉力。
例如:已知自由长度为1英寸、刚度为6.9磅/英寸和初始张力为0.7磅,工作长度为1.500英寸时,负荷计算公式如下:P= [6.9 x(1.500-1.000)l+0.7= (6.9x 0.500) +0.7= 3.45+0.7= 4.15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)二、扭簧设计需要的技术参数扭簧的工作状态和拉伸弹簧及压缩弹簧有所不同,其更为复杂和多变,其中包括了很多参数指标,下面一一讲解:d (弹簧线径) :该参数描述了弹簧线的直径,也就是我们说的弹簧钢丝的粗细,默认单位mm。
Dd (心轴最大直径):该参数描述的是工业应用中弹簧轴的最大直径,公差±2%。
D1 (内径): 弹簧的内径等于外径减去两倍的线径。
扭簧在工作过程中,内径可以减小到心轴直径,内径公差±2%。
D (中径): 弹簧的中径等于外径减去一个线径。
D2 (外径) : 等于内径加上两倍的线径。
扭簧在工作过程中,外径将变小,公差(±2%±0.1)mm。
L0 (自然长度):注意:在工作过程中自然长度会减小,公差±2%。
Tum (扭转圈数):弹簧绕制的圈数,圈数的不同直接影响扭簧的性能。
扭簧规格参数摘要:1.扭簧简介2.扭簧规格参数a.材质b.形状c.尺寸d.扭转力矩e.弹性系数f.疲劳强度3.扭簧的应用领域4.扭簧的选择与使用注意事项正文:扭簧,作为一种常见的弹性零件,广泛应用于各种机械设备中,起到传递动力、转换运动方向、吸收冲击等作用。
本文将对扭簧的规格参数进行详细介绍。
1.扭簧简介扭簧,又称螺旋弹簧,是由不锈钢、碳钢、合金钢等材料制成的具有扭转弹性的零件。
扭簧的弹性变形以螺旋线的形式发生,因此具有较大的扭转刚度。
扭簧的种类繁多,根据形状和用途的不同,可分为圆柱形扭簧、矩形扭簧、菱形扭簧等。
2.扭簧规格参数扭簧的规格参数主要包括材质、形状、尺寸、扭转力矩、弹性系数和疲劳强度等。
a.材质:扭簧的材质直接影响到其使用寿命和性能。
常用的材质有不锈钢、碳钢、合金钢等。
b.形状:扭簧的形状有圆柱形、矩形、菱形等,不同形状的扭簧具有不同的刚度和承载能力。
c.尺寸:扭簧的尺寸包括直径、长度等,尺寸的选择应根据实际应用需求进行。
d.扭转力矩:扭转力矩是指扭簧在一定角度扭转时所需的力矩。
扭转力矩与扭簧的材质、尺寸和弹性系数等因素有关。
e.弹性系数:弹性系数是指扭簧在单位扭转角下产生的弹力。
弹性系数越大,扭簧的扭转刚度越大。
f.疲劳强度:疲劳强度是指扭簧在反复扭转过程中能承受的最大应力。
疲劳强度与扭簧的材质、尺寸和加工工艺等因素有关。
3.扭簧的应用领域扭簧广泛应用于汽车、摩托车、电动工具、仪器仪表、家用电器等领域,主要用于减震、储能、传动等场合。
4.扭簧的选择与使用注意事项在选择扭簧时,应根据实际应用需求,综合考虑扭簧的材质、形状、尺寸、扭转力矩、弹性系数和疲劳强度等因素。
在使用扭簧过程中,应注意避免超载使用,以免导致扭簧变形或断裂。
扭簧的应用原理是什么1. 什么是扭簧扭簧是一种常用的机械弹簧,通过螺旋形状的构造来提供弹性力。
它被广泛应用于许多工业领域,包括汽车制造、家电、钟表、玩具等。
扭簧的原理是利用材料的弹性变形来储存和释放能量。
2. 扭簧的结构与工作原理扭簧通常由弹性材料制成,如钢、不锈钢、合金等。
它的结构呈螺旋形,两端分别固定在要连接的部件上,通过扭动簧身来实现弹性力的传递。
扭簧的工作原理可以用以下步骤来描述:•步骤1: 扭簧的初态是未扭转的状态,在这种情况下,簧身处于一个相对松弛的状态。
•步骤2: 当外力作用在扭簧上时,簧身开始受到扭转力,并且逐渐变形。
•步骤3: 当外力停止作用时,扭簧开始释放储存的弹性能量,使得簧身重新回到初态。
3. 扭簧的应用领域扭簧的应用非常广泛,以下列举了几个常见的应用领域:•汽车制造:扭簧被用于悬挂系统、刹车系统、座椅调节等部件中,通过提供弹性力来实现各种功能。
•家电:扭簧常被用于洗衣机、冰箱、烤箱等家用电器中,用于控制门的开合、电器部件的位置等。
•钟表:扭簧是机械钟表中的重要组成部分,用于提供稳定的动力源,并实现准确的时间刻度。
•玩具:扭簧被广泛用于玩具中,例如扭簧动物、扭簧弹簧伸缩杆等,给玩具增加了趣味性和互动性。
4. 扭簧的特点和优势扭簧作为一种机械弹簧,具有以下特点和优势:•能量储存:扭簧可以储存和释放能量,使得许多机械装置实现自动控制和运动。
•弹性恢复:扭簧的弹性恢复能力很强,能够保持长时间的使用寿命和稳定的性能。
•设计灵活性:扭簧可以根据具体需求进行定制设计,以适应不同的应用场景。
•成本效益:扭簧的制造成本相对较低,且使用寿命长,具有良好的经济效益。
5. 扭簧的注意事项在使用扭簧时,需要注意以下事项:•避免超过扭簧的承受能力,以免造成破损或事故;•定期检查扭簧的磨损和变形情况,若有问题及时更换;•在存放和使用扭簧时,避免暴露在腐蚀性环境中,以免影响使用寿命;•选择合适的扭簧型号和规格,以确保其能够满足实际应用需求。
扭力弹簧安装方法
扭力弹簧是一种常见的弹簧类型,广泛应用于各种机械设备和工具中。
在实际应用中,正确的安装方法是至关重要的。
以下是扭力弹簧的安装方法:
1. 确定安装方向:扭力弹簧有两个端部,一个端部是绕制弹簧的起点,另一个端部是绕制弹簧的终点。
在安装前,需要确定起点和终点的位置,以确保安装正确。
2. 安装扭力弹簧:将弹簧的起点固定在固定点上,然后将弹簧缠绕在安装点上,直到弹簧被完全缠绕。
注意,弹簧的终点应该固定在安装点上。
3. 测试弹簧:安装完成后,需要进行弹簧测试,以确保弹簧能够正常工作。
可以通过将负载施加在弹簧上来测试弹簧的工作状态。
如果弹簧能正常工作,则说明安装正确。
需要注意的是,在安装扭力弹簧时,应该避免过度缠绕或拉伸弹簧,这可能会导致弹簧失效。
此外,应该选择正确的弹簧类型和规格,以确保弹簧能够承受所需的负载和压力。
总之,正确的安装方法对于扭力弹簧的工作效果和寿命至关重要。
只
有遵循正确的安装方法,才能确保弹簧能够安全、稳定地工作,并为机械设备和工具提供可靠的支撑和力量。
扭簧弹簧计算器以弹簧设计来图弹簧加工制造为主圆柱螺旋扭转弹簧图纸画法怎么去设计计算一个合理的弹簧目前,广泛应用的弹簧应力和变形的计算公式是根据材料力学推导出来的。
若无一定的实际经验,很难设计和制造出高精度的弹簧,随着设计应力的提高,以往的很多经验不再适用。
例如,弹簧的设计应力提高后,螺旋角加大,会使弹簧的疲劳源由簧圈的内侧转移到外侧。
所有的计算也只是给我们一个大的方向从而减少研发成本。
左图是扭转弹簧刚度系数和力度的计算方法。
螺旋线圈构成的圆柱形弹簧,工作线圈间为恒定间距,能够承受垂直于环绕轴沿着卷绕方向和反方向的扭力。
线径大于16mm的弹簧通常为冷卷。
热成型弹簧用于强负载的直径大于10mm的较大尺寸弹簧。
备注:该计算设计用于线圈卷绕方向的扭转负载,不计入弹簧内部或外部导向零件的支撑效果。
也不计入出现的摩擦效果。
线圈之间的可能的摩擦也不计入在内。
扭簧的常见形式··外臂扭转弹簧···内臂扭转弹簧···中心臂扭转弹簧···平列双扭弹簧·弹簧力度设计扭簧按两种基本设计制造:紧和松(线圈间隙)。
如果是静态负载,紧凑的线圈为推荐选项。
但是,工作线圈之间出现摩擦,这将导致弹簧寿命减少。
另外,线圈的过于接近的间隙阻止弹簧完美喷丸。
由于弹簧端部的节构形状,弹簧与导杆的摩擦等均影响弹簧的特性,所以无特殊需要时,不规定特性要求。
如规定弹簧的特性要求时,应采用簧圈间有间隙的弹簧,用指定扭转变形角时的扭力进行考核。
扭转弹簧的类型如上图,前三类为普通形式扭转弹簧,第4种为平列式双扭转弹簧。
平列双扭转弹簧,是用一根弹簧材料在同一芯轴上,向相反方向缠绕所得的两个圈数相同的弹簧。
其中每一个弹簧的扭转度,相当于以此两个弹簧的总长作为一单个弹簧使用时的2倍。
平列双扭弹簧的刚度为其单个弹簧的4倍,变形量则为单个弹簧的1/4.因此,这种平列双扭转弹簧效率高。
要想设计扭簧,那么我们必须先了解扭簧参数以及工作中的一些技术要求。
下面我们对照扭簧参数图来解释一下这些基本参数。
d (弹簧线径) :该参数描述了弹簧线的直径,也就是我们说的弹簧钢丝的粗细,默认单位mm。
Dd (心轴最大直径):该参数描述的是工业应用中弹簧轴的最大直径,公差±2%。
D1 (内径):弹簧的内径等于外径减去两倍的线径。
扭簧在工作过程中,内径可以减小到心轴直径,内径公差±2%。
D (中径):弹簧的中径等于外径减去一个线径。
D2 (外径) :等于内径加上两倍的线径。
扭簧在工作过程中,外径将变小,公差(±2%±0.1)mm。
L0 (自然长度):注意:在工作过程中自然长度会减小,公差±2%。
Tum (扭转圈数):弹簧绕制的圈数,圈数的不同直接影响扭簧的性能。
扭簧的圈数越多扭力越小。
deg (原始角度):扭簧的两个扭脚之间的原始角度。
上图的原始角度为180°。
X1 (支承长度):这是从弹簧圈身中轴到弹簧支承的长度,一般工作中是固定不动的,也就是我们所说的固定力臂,公差±2%。
X2 (施力长度):这是从弹簧圈身中轴到弹簧施力点的长度,一般工作中是转动的,也就是我们所说的施力力臂,公差±2%。
A1 (工作扭转角度):扭转弹簧的在工作中扭转的角度。
An (最大扭转角度):扭转弹簧的最大扭转角度。
F1 (工作负荷):扭簧在工作角度A1时作用在扭转弹簧支承上的作用力。
Fn (最大负荷):允许作用在扭转弹簧支承上的最大力,对应的是An最大扭转角度时所需的作用力。
M1 (工作扭矩):扭簧在工作角度A1时允许扭矩(牛顿*毫米)。
Mn (最大扭矩):最大允许扭矩(牛顿*毫米),对应的是An最大扭转角度时的允许扭矩。
K (弹簧刚度):这个参数确定弹簧工作时的阻力。
单位牛顿* 毫米/度,公差±15%。
支承位置:扭转弹簧的支承有四个位置:0°, 90°,180°和270°。
扭簧常用结构扭簧是在机械制造中常用的重要零件,其主要作用是通过扭转螺旋形的金属线圈来提供弹性力。
扭簧广泛用于各种机械装置和电气设备中,如机器人、汽车、家用电器和工业机械等等。
因此,了解扭簧常用结构至关重要。
本文将介绍扭簧常用结构的种类、结构特点及其应用领域。
1. 线圈结构扭簧线圈结构扭簧是扭簧中最基础、最简单的结构形式之一。
其基本结构是由弹簧线圈经过旋转而形成的,其特点是扭曲时不需要防止翻转。
线圈扭簧广泛应用于各类家用电器中,如空调、洗衣机、冰箱等。
2. 平面型扭簧平面型扭簧是由弹簧线圈旋转、扭曲而形成的,唯一的不同是簧圈材料的厚度和宽度相同。
其设计结构具有高度的自适应性,能够保持稳定的扭转比率少时间,并且所需的金属材料量非常少。
平面型扭簧广泛应用于医疗行业中,如输液泵、呼吸机等。
3. 扁平型结构扭簧扁平型结构扭簧是由弹簧平面上的平行线结构组成,由于其设计结构形式的特殊性,具有较好的刚度和强度。
扁平型结构扭簧广泛用于各类机械制造中,如汽车座椅、工业机械。
其独特的形状也使其在电子行业中广受欢迎,如电子设备的电池扣子。
4. 螺旋型结构扭簧螺旋型结构扭簧是由内部螺旋线和外部螺旋线之间所形成的双螺旋型结构,具有很好的强度和耐久性。
其设计结构形式与平面型结构扭簧非常相似,不同之处在于螺旋线的结构形式。
螺旋型扭簧广泛应用于各类机械制造中,如工业机械、电子设备等。
5. 高温、高压扭簧高温、高压扭簧具有很强的耐高温、高压的能力,其扭动部分一般由类似于扁平型结构的线材构成。
它的材料多为铬钼钢或其他高强度、高耐热材料。
高温、高压扭簧广泛用于当下的核电站、石化行业及航空火箭制造等高温、高压工业领域。
综上,扭簧作为机械装置的重要零部件,其结构形式多样化,并广泛应用于各个领域。
因此,我们需要根据自己的需求,选择合适的扭簧结构,以实现最佳的使用效果。