第十四章--弹簧

第十四章弹簧14．1弹簧的功用和类型一、弹簧的主要功用是：（1）控制机构运动和零件的位置，如内燃机中的气门、制动器、离合器上的弹簧；（2）减振和缓冲，如各种车辆的悬挂弹簧、缓冲器中的弹簧；（3）存储和释放能量，如钟表中的弹簧、自动控制机构上的弹簧；（4）测量力的大小，如弹簧秤、测力器中的弹簧。二、分类（1）按弹簧外形的不同又可以分为螺旋弹簧（如图14-1）、碟形弹簧（图14-2（a））、环形弹簧（图14-2（b））、平面涡卷弹簧（图14-2（c））、板弹簧（图14-2（d））等。（2）按承受载荷的不同，弹簧分为拉伸弹簧（如图14-1（a））、压缩弹簧（如14-1（b）、（c））、扭转弹簧（如14-1（d））和弯曲弹簧（如图14-2（d））。14.2弹簧的制造、材料和许用应力一．弹簧的制造二．弹簧材料：常用的弹簧材料有下列几种。（1）碳素弹簧钢（2）合金弹簧钢（3）不锈钢和铜合金常用的弹簧材料的性能列于表14-1中和14-2。三．弹簧的许用应力：各类弹簧的应用列于表14-1中。14.3圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的应力与变形一．弹簧的应力以圆柱螺旋压缩弹簧为例弹簧丝截面上的最大切应力为380.5(1)FDdC如果考虑到弹簧的弯曲对其强度的影响，弹簧线截面内侧的最大切应力（如图14-5）和强度条件为28FCKd二．弹簧的变形圆柱螺旋拉、压弹簧承受工作载荷后所产生的轴向变形量38FCnGd使弹簧产生单位变形量所需的载荷称为弹簧刚度k43388FGdGdkDnCn14.4圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计一．弹簧的结构和特性曲线二、设计计算过程通常的已知条件为：弹簧所承受的最大工作载荷和相应的变形量，以及其它方面的要求（例如工作温度、空间和位置的限制等）。具体计算时，先根据工作条件选择合适的弹簧材料及结构类型；然后运用§14—2中求应力、变形的公式确定弹簧的主要参数、和，在批量生产中，中径应符合GB/T2358——1993《圆柱螺旋弹簧尺寸系列》；最后由式14-6~14-8求出弹簧的其它结构尺寸、、弹簧丝展开长度等。因为许用应力和旋绕比都与有关，所以常用试算法进行计算。