• / 22
  • 下载费用:6 金币  

《机械设计》12章-弹簧

关 键 词:
机械设计12章-弹簧 机械设计
资源描述:
SPRING ●弹簧的功用 (1)控制机构的位置和运动 (2)缓冲及吸振 (3)储存能量 (4)测量力和力矩 ●弹簧的类型 压缩弹簧 拉伸弹簧 扭转弹簧 弯曲弹簧 ◆按承受载荷性质不同可分为: 压缩弹簧 拉伸弹簧 扭转弹簧弯曲弹簧 ◆按外形不同又可分为: 盘弹簧 螺旋弹簧 碟形簧 环形簧 板 簧 盘弹簧 螺旋弹簧 板 簧 环形弹簧碟形弹簧 ●弹簧的工作原理 1、弹簧特性线和刚度 弹簧特性线——表示弹簧载荷与变形量之间的关系曲线 弹簧的刚度——弹簧的载荷变化量与变形变化量之比,以k 表示 拉压弹簧 扭转弹簧 弹簧特性线呈直线的,其 刚度为常数,称为定刚度弹 簧;当特性线呈折线或曲线 时,其刚度是变化的,称为 变刚度弹簧。 F O l AD C B j j d dT k= ld dF k = 常见弹簧的种类及特性曲线 圆柱螺旋弹簧 圆锥螺旋弹簧盘弹簧 F l F l T j l F 拉伸弹簧 F l 扭转弹簧 环形弹簧 F l 板弹簧 碟形弹簧 F l F l 2、变形能 加载过程中弹簧所吸收的能量称为变形能 对于拉、压弹簧 对于扭转弹簧 加载与卸载特性线所包围的面积即代表消耗的能量U0,U0越大 ,说明弹簧的吸振能力越强。U0与U之比值称为阻尼系数。 ò = l ll 0 d)(FU ò = j jj 0 d )(TU l F 卸载 加载 O B A U0 U 注意: 减振≠吸振(即能减振的零件不一定可以吸振) 圆柱螺旋弹簧的结构、制造及材料 1、压缩弹簧 弹簧两端的端面圈与邻圈并紧, 不参与弹簧变形,只起支承的作用, 俗称死圈。 一、圆柱螺旋弹簧的结构 并紧不磨平端并紧磨平端 D1 D2 D (3/4)dd1 d/4d pd H0 a 2、拉伸弹簧 如图,圆柱螺旋拉伸弹簧不受外力的自由状态,此时弹 簧各圈应互相并拢。拉伸弹簧分无初拉力和有初拉力两种。 拉伸弹簧的端部结构形式 H0 p d D D2 D1 弹簧的卷制方法有冷卷法和热卷法 二、圆柱螺旋弹簧的制造 要求弹簧材料应具有高的弹性极限和疲劳极限,足 够的韧性和塑性,良好的热处理性能。常用的弹簧 材料有:碳素弹簧钢(如60、75、65Mn等)、硅锰 弹簧钢(如60Si2MnA)、铬钒弹簧钢(如50Cr-VA) 、不锈钢(如1Cr18Ni9)及青铜(如QBe2)等。 三、圆柱螺旋弹簧的材料及许用应力 弹簧材料的许用应力与弹簧的受载循环次数有关 1、弹簧的材料 2、弹簧的许用应力 圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧的设计计算 一、弹簧特性线 预紧力F1称为弹簧的最小载荷。 Fmax为弹簧所承受的最大工作载荷 ,此时,弹簧高度压缩到H2,相 应变形为λmax,该时刻弹簧各圈 之间仍应保留δ1的间隙,欲称余 隙。 F3为弹簧的极限载荷。 λmax与λ1之差或H2与H1之差,称为弹簧的工作行程λ0 d d p D D2 D1 U F O Fmax F3 l H2 H1 H0 l3 lmax l2l1 H3 F1 二、基本参数及其选择 圆柱螺旋弹簧的主要参数有: 弹簧丝直径d、弹簧圈外径D、内径D1、中径D2 、弹簧节距p和螺旋升角α、弹簧指数C(旋绕比) 三、圆柱螺旋拉压弹簧的强度计算 1、弹簧受力 当压缩弹簧承受 轴向载荷F的作用时 ,钢丝剖面A-A上作 用着横向力F和扭矩 T,A-A剖面呈椭圆 形,现取垂直于钢 丝轴线的剖面B-B。 D2/2 F F d m n 剖面B-B D2/2 B T'' B F Q A F N M Aa F F D2 2 2 D2 F 2 D2 T=F d D C 2 = K——曲度系数 2、弹簧应力 压缩弹簧最大切应力 四、弹簧的刚度计算 1、弹簧的变形 2、弹簧刚度和圈数 3、弹簧的稳定性验算 压缩弹簧的自由高度H0与中径D2之比称 为长细比,以b表示 2 max 8 d CF K p t= CC C K 615. 0 44 14 + - - = Gd FC Gd nFD 3 4 3 2 88 ==l nC GdF k 3 8 == l kC Gd FC dG n 33 88 == l 2 0 D H b = tmax=KtS tS=tF+tT tTtF n m B-B 当弹簧两端固定时,b5.3;当弹簧一端固定,一端 可转时,b3.7;当弹簧两端都可转动时,b2.6。 Fc=CBkH0 Fc——临界稳定载荷 CB——不稳定系数 k ——弹簧刚度 为保证弹簧的稳定性必须满足Fc≥(2~2.5)Fmax 若长细比不满足要求,结构上又不允许加装导杆或导 套,则必须进行稳定性计算其临界稳定载荷 加装导杆或导套的结构 F F F F F F c/2 c/2 圆柱螺旋扭转弹簧的设计计算 一、圆柱螺旋扭转弹簧的结构及特性曲线 扭转弹簧的特性如左图,呈螺旋形,两端带有杆臂 或挂钩,自由状态下,各弹簧圈间留有少量间隙。扭 转弹簧的特性线见右图。 T j Tlim Tmax Tmin jlim jmax jmin 二、圆柱螺旋扭转弹簧的设计计算 扭转弹簧曲度系数 K´ 圆柱螺旋扭转弹簧钢丝剖面中的应力,可近似地 看作弯曲梁进行计算 最大扭转角 扭转刚度 工作圈数 bb W TK W MK ][ maxmax ss£ ¢ = ¢ = 44 14 - - =¢ C C K 3 max ][ 1 . 0 b TK d s ¢ ³¢ EI nDT 2max max p j= nD EIT k 2max max pj j == 22max max Dk EI DT EI n j pp j == 其它类型弹簧简介 平面蜗卷形盘簧又称蜗卷簧,它的结构是按阿基米德 螺线形成的,如左图。平面蜗卷形盘簧特性曲线如右图 一、平面蜗卷形盘簧 R r1 T1 T2 A s b 弹簧丝截面 T j 环形弹簧是由若干具有配合锥面的内、外圆环相互 叠合而组成的一种压缩弹簧,如左图。 二、环形弹簧 环形弹簧的特性曲线图 D0 D1 H H1 l 自由状态 工作状态 F F l 加载 卸载 O C A B FB Fmax lmax 碟形弹簧又称别氏弹簧,弹簧呈截锥形碟形,只能 承受轴向载荷,如上图。碟形弹簧的特性曲线如下图 三、碟形弹簧 l h q t d F F D l F 卸载 加载 A B C O 碟形弹簧一般成组使用。碟形弹簧的组合方式有两种: F F F 对合式碟形弹簧 叠合式碟形弹簧
展开阅读全文
  麦档网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:《机械设计》12章-弹簧
链接地址:https://www.maidoc.com/p-15679667.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

[email protected] 2018-2020 maidoc.com版权所有  文库上传用户QQ群:3303921 

麦档网为“文档C2C模式”,即用户上传的文档所得金币直接给(下载)用户,本站只是中间服务平台,本站所有文档下载所得的金币归上传人(含作者)所有。
备案号:蜀ICP备17040478号-3  
川公网安备:51019002001290号 

本站提供办公文档学习资料考试资料文档下载


收起
展开