第15章弹簧精选文档.ppt

《第15章弹簧精选文档.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第15章弹簧精选文档.ppt（18页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第15章弹簧本讲稿第一页，共十八页 15.1 概述概述 弹簧是一种弹性元件，它可以在载荷作用下产生较大的弹性变弹簧是一种弹性元件，它可以在载荷作用下产生较大的弹性变形，弹簧在各类机械中应用十分广泛，主要用于：形，弹簧在各类机械中应用十分广泛，主要用于：（1）控制机构的运动，如制动器、离合器中的控制）控制机构的运动，如制动器、离合器中的控制 弹簧，内燃机气缸的阀门弹簧等。弹簧，内燃机气缸的阀门弹簧等。（3）储存及输出能量，如钟表弹簧、枪闩弹簧等。）储存及输出能量，如钟表弹簧、枪闩弹簧等。（4）测量力的大小，如测力器和弹簧秤中的弹簧等。测量力的大小，如测力器和弹簧秤中的弹簧等。（2）减振和缓冲，如

2、汽车、火车车厢下的减振弹簧，）减振和缓冲，如汽车、火车车厢下的减振弹簧，以及各种缓冲器用的弹簧等。以及各种缓冲器用的弹簧等。本讲稿第二页，共十八页类类 型型按照所承受的载荷不同按照所承受的载荷不同拉伸弹簧拉伸弹簧压缩弹簧压缩弹簧弯曲弹簧弯曲弹簧扭转弹簧扭转弹簧本讲稿第三页，共十八页拉伸弹簧拉伸弹簧压缩弹簧压缩弹簧扭转弹簧扭转弹簧本讲稿第四页，共十八页 表表151中列出了弹簧的基本类型。中列出了弹簧的基本类型。类类 型型按照所承受的载荷不同按照所承受的载荷不同拉伸弹簧拉伸弹簧压缩弹簧压缩弹簧环形弹簧环形弹簧螺旋弹簧螺旋弹簧弯曲弹簧弯曲弹簧 盘盘 簧簧 板板 簧簧扭转弹簧扭转弹簧按照弹簧的形状不同

3、按照弹簧的形状不同本讲稿第五页，共十八页环形弹簧环形弹簧板板 簧簧本讲稿第六页，共十八页表表151 弹簧的基本类型弹簧的基本类型弯曲弯曲扭转扭转压缩压缩拉伸拉伸其他形其他形螺旋形螺旋形按形状分按形状分按载荷分按载荷分圆柱螺旋拉伸弹簧圆柱螺旋压缩弹簧圆锥螺旋压缩弹簧圆柱螺旋扭转弹簧环形弹簧碟形弹簧蜗卷形弹簧板簧p本讲稿第七页，共十八页 15.2 圆柱螺旋弹簧圆柱螺旋弹簧 在一般机械中，最常用的是在一般机械中，最常用的是圆柱螺旋弹簧。圆柱螺旋弹簧。15.2.1 圆柱拉、压螺旋弹簧的结构圆柱拉、压螺旋弹簧的结构 圆柱螺旋弹簧分圆柱螺旋弹簧分压缩弹簧和拉伸弹簧压缩弹簧和拉伸弹簧。图图151 压缩弹簧压

4、缩弹簧(a)YI型型(b)YII型型 还有一种两个端面圈并紧但不磨平还有一种两个端面圈并紧但不磨平(代号：代号：Y)。磨平。磨平部分不少于圆周长的部分不少于圆周长的3/4，端头厚度一般不少于，端头厚度一般不少于d/8。压缩弹簧如图压缩弹簧如图15-1所示。通常其两端的端面圈并紧并所示。通常其两端的端面圈并紧并磨平磨平(代号：代号：Y)。本讲稿第八页，共十八页 拉伸弹簧如图拉伸弹簧如图15-2所示，其中所示，其中a和和b为半圆形钩和圆环钩；为半圆形钩和圆环钩；c为可调式挂钩，用于受力较大时。为可调式挂钩，用于受力较大时。图图152 拉伸弹簧拉伸弹簧(a)LI型型(b)L型型(c)L型型本讲稿第九

5、页，共十八页 15.2.2 圆柱螺旋弹簧的几何尺寸圆柱螺旋弹簧的几何尺寸 圆圆柱柱螺螺旋旋弹弹簧簧的的主主要要几几何何尺尺寸寸有有：弹弹簧簧丝丝直直径径d d、外外径径 D D、内内径径 D D1 1、中中径径 D D2 2、节节距距p p、螺螺旋旋升升角角、自自由由高高度度（压压缩缩弹弹簧簧）或或长长度度（拉拉伸伸弹弹簧簧）H H0 0。此此外外还还有有有有限限圈圈数数n n，总总圈圈数数n nl l。D2DH0pdD1dDH0D1D2paa图图153 圆柱形拉压螺旋弹簧圆柱形拉压螺旋弹簧（a）（b）本讲稿第十页，共十八页L=D2n+钩部展开长度L=D2n1/cos展开长度Lb=H0/D2压

6、缩弹簧高径比b =0=p-d 间距P=dP=d+节距pHn=H0工作高度或长度H0LI型H0=(n+1)d+D1LII型H0=(n+1)d+2D1LIII型H0=(n+1.5)d+2D1两端圈磨平n1=n+1.5时，H0=np+d n1=n+2时，H0=np+1.5d n1=n+2.5时,H0=np+2d两端圈不磨平n1=n+2时，H0=np+3d n1=n+2.5时,H0=np+3.5d自由高度或长度H0压缩：n1=n+(22.5)(冷卷)；拉伸：n1=nn1=n+(1.52)(YII型热卷)；n1的尾数为1/4、1/2、3/4或整圈数，推荐用1/2圈总圈数n1由变形条件计算确定 一般n2有

7、效圈数n =arctan p/D2 对压缩弹簧，推荐 59 螺旋升角 C=D2/d 一般4CF0；弹簧的工作载荷应小于极限载荷，通常取弹簧的工作载荷应小于极限载荷，通常取Fmax 0.8Flim本讲稿第十六页，共十八页 15.3 弹簧常用材料弹簧常用材料 常常用用的的弹弹簧簧材材料料有有：碳碳素素弹弹簧簧钢钢、合合金金弹弹簧簧钢钢、不不锈锈钢钢和和铜铜合金材料以及非金属材料。合金材料以及非金属材料。选用材料的根据选用材料的根据:弹簧的功用、载荷大小、载荷性质及循弹簧的功用、载荷大小、载荷性质及循环特性、工作强度、周围介质以及重要程度。环特性、工作强度、周围介质以及重要程度。弹簧常用材料的性能和

8、许用应力见表弹簧常用材料的性能和许用应力见表154。本讲稿第十七页，共十八页类别牌号压缩弹簧许用剪切应力/MPa许用弯曲应力b/MPa切变模量G/MPa弹性模量E/MPa推荐硬度HRC推荐使用温度/特性及用途类类类类类钢丝碳素弹簧钢丝琴钢丝(0.30.38)b(0.380.45)b0.5 b(0.60.68)b0.8 b7910320610340120强度高，性能好，适用于做小弹簧，如安全阀弹簧，或要求不高的大弹簧油淬火-回火碳素弹簧钢丝(0.350.4)b(0.40.47)b0.55 b(0.60.68)b0.8 b65Mn34045557057071060Si2Mn60Si2MnA445590740740925455040200弹性好，回火稳定性好。易脱碳、用于受大载荷的弹簧，60Si2Mn可做汽车拖拉机弹簧，60Si2MnA可做机车缓冲弹簧50CrVA455040210用做截面大高应力的弹簧，亦用于变载荷高温作用的弹簧65Si2MnWA60Si2CrVA5607459311167475240250强度高，耐高温，耐冲击，弹性好30W4Cr2VA442588735735920434740350高温时强度高，淬透性好表表154 弹簧材料和许用应力弹簧材料和许用应力本讲稿第十八页，共十八页