弹簧GBT2089-94计算器
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弹力计算公式压力弹簧初拉力计算F0=〖{π3.14×d3}÷(8×D)〗×79mpaF0={3.14×(5×5×5)÷(8×33)}×79=117 kgf1.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;2.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);3.弹簧常数公式(单位:kgf/mm);K=(G×d4)/(8×D3×Nc)G=线材的钢性模数:琴钢丝G=8000 ;不锈钢丝G=7300 ,60Si2MnA钢丝G=7900,磷青铜线G=4500 ,黄铜线G=3500d=线径(钢丝直径)D=中径N=总圈数Nc=有效圈数F=运动行程(550mm)弹簧常数计算范例:线径=5.0mm , 中径=20mm , 有效圈数=9.5圈,钢丝材质=不锈钢丝K=(G×d4)/(8×D3×Nc)=(7900×54)/(8×203×9.5)=8.12kgf/m m×(F=100)=812 kgf拉力弹簧拉力弹簧的初张力: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)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×D×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=11200d=线径(钢丝直径)D=中径N=总圈数R=负荷作用的力臂p=3.1416。
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) 6.9688615.046.9688416.96884615.04414+-⨯-⨯=+--=C C C K =1.2139 弹簧的最大工作压缩量Fn=795-227=568mm由公式348DP 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663.2282.37983434'⨯⨯⨯==n D Gd P =1.4147N/mm 节距t=662.35.1795)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弹簧最小工作载荷时的压缩量F1=795—411=384mm 则最小工作载荷3431413.226683842.3798⨯⨯⨯⨯==nD F Gd P =543.2625N 螺旋角α=arctan(t/πD )=arctan (12/(3。
弹簧参数、尺寸及计算公式弹簧参数及尺寸一、小型圆柱螺旋拉伸弹簧尺寸及参数1、弹簧的工作图及形式1.1 工作图样的绘制按GB4459、4规定。
1.2 弹簧的形式分为A型和B型两种。
2、材料弹簧材料直径为0.16~0.45mm,并规定使用GB4357中B组钢丝或YB(T)11中B组钢丝。
采用YB(T)11中B组钢丝时,需在标记中注明代号“S”。
3、制造精度弹簧的刚度、外径、自由长度按GB1973规定的3级精度制造。
如需按2级精度制造时,加注符号“2”,但钩环开口尺寸均按3级精度制造。
4、旋向弹簧的旋向规定为右旋。
如需左旋应在标记中注明“左”。
5、钩环开口弹簧钩环开口宽度a为0.25D~0.35D。
注:D为弹簧中径。
6、表面处理6.1采用碳素弹簧钢丝制造的弹簧,表面一般进行氧化处理,但也可进行镀锌、镀镉、磷化等金属镀层及化学处理。
其标记方法应按GB1238的规定。
6.2采用弹簧用不锈钢丝制造的弹簧,必要时可对表面进行清洗处理,不加任何标记。
7、标记7.1标记的组成弹簧的标记由名称、型式、尺寸、标准编号、材料代号(材料为弹簧用不锈钢丝时)以及表面处理组成。
规定如下:7.2标记示例例1:A型弹簧,材料直径0.20mm,弹簧中径3.20mm,自由长度8.80mm,左旋,刚度、外径和自由长度的精度为2级,材料为碳素弹簧钢丝B组,表面镀锌处理。
标记:拉簧A0.20*3.20*8.80-2左GB1973.2——89-D-Zn例2:B型弹簧,材料直径0.40mm,弹簧中径5.00mm,自由长度17.50mm,右旋,刚度、外径和自由长度的精度为3级,材料为弹簧用不锈钢丝B组。
标记:拉簧B0.40*5.00*17.50 GB1973.2--89-S8、计算依据标准中的计算采用如下基本公式:切应力(N/mm²):τ=(8PDK)/(πd³)变形量(mm):F=(8PD³n)/ Gd4弹簧钢度(N/mm):P′=P/ F=(Gd4)/(8D³n)曲度系数:K =(4C-1)/(4C-4)+ (0.615)/C旋转比:C =D/d 自由长度(mm):H。
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)初步考虑采取油淬火-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)因为弹簧刚度还未可知,不过弹簧中径、直径、有效圈数全部已知。
2.33.22==d D C =6.9688(计算值在5~8之间) 6.9688615.046.9688416.96884615.04414+-⨯-⨯=+--=C C C K =1.2139 弹簧最大工作压缩量Fn=795-227=568mm由公式348DP 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663.2282.37983434'⨯⨯⨯==n D Gd P =1.4147N/mm 节距t=662.35.1795)2~1(0⨯-=-n d H =11.9727≈12 计算出来自由高度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弹簧最小工作载荷时压缩量F1=795-411=384mm 则最小工作载荷3431413.226683842.3798⨯⨯⨯⨯==nD F Gd P =543.2625N 螺旋角α=arctan(t/πD )=arctan(12/(3.14*22.3))= 0.1696弧度= 9.7174° 弹簧展开长度L=1696.0cos 683.22cos 1⨯⨯=παπDn = 4833.3mm ≈4833mm 弹簧压并高度H b ≤n 1*d max =68*(3.2+0.03)=219.64,取值216mm弹簧压并时变形量为796.8-216=580.8mm弹簧压并时载荷为Fa=580.8*1.4147=821.6578N(4)螺旋弹簧稳定性、强度和共振验算高径比b=H0/D=796.8/22.3=35.7309>0.4n B c P H P C P >=0'不稳定系数C B =0.02==0'H P C P B c 0.02*1.4147*796.8=22.5447N<n P =803.5758N 所以必需设置导杆。