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弹簧.ppt

弹簧

jws8806
2014-03-29 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《弹簧ppt》,可适用于高等教育领域

概述一、弹簧的主要功用)缓和冲击和吸收振动汽车、火车中的缓冲弹簧、自行车的车座弹簧等。)控制机构的运动内燃机中的阀门弹簧、离合器中的控制弹簧、溢流阀的弹簧等。)储存能量钟表弹簧、枪机弹簧、机械式剃须刀(前苏联)、地弹簧、鞍马跳板等。)测量力的大小测力仪及弹簧秤中的弹簧、压力继电器的弹簧等。二、弹簧的分类按承受载荷的不同分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧等。按弹簧形状的不同分为螺旋弹簧、蝶形弹簧、环形弹簧、盘簧(蜗卷弹簧)、板弹簧等。汽车减振螺旋弹簧三、汽车常用的弹簧汽车减振板弹簧山东衡大弹簧公司产品弹簧的材料、许用应力和制造一、弹簧的材料弹簧材料要求)有较高的弹性极限、强度极限、疲劳极限和冲击韧性)具有良好的热处理性能热处理后应有足够的经久不变的弹性且脱碳性要小)对冷拔材料要求有均匀的硬度和良好的塑性。常用弹簧材料碳素弹簧钢、合金弹簧钢、不锈钢等受力较小且有防腐蚀或防磁等要求时用有色金属如青铜非金属弹簧材料主要有橡胶、塑料、软木及空气等。二、许用应力三、螺旋弹簧的制造螺旋弹簧的制造过程:()卷绕()钩环的制作或两端的加工()热处理()工艺试验及必要的强压或喷丸等强化处理。弹簧在制造中有专门生产厂家制造并规定了国家标准。()卷绕冷卷:用于弹簧丝直径较小(d<mm)时卷成后只作低温回火,以消除内应力。热卷:用于直径较大的弹簧钢丝制造弹簧时卷成后要进行淬火及回火处理。()钩环的制作或两端的加工压缩弹簧:对于重要的压缩弹簧或旋绕比C(弹簧中径与簧丝直径之比)较小的压缩弹簧(一般C<)应将端面磨平使两端支承端面与轴线垂直减少在受载时产生歪斜的可能。拉伸弹簧:为便于连接和加载其两端应做出钩环。但钩环过渡处会因弯曲产生较大弯曲应力从而降低拉伸弹簧的强度为减轻或消除影响可采用附加钩环结构形式。压缩弹簧的端部结构(GB)按两端面并紧和磨平与否分四种形式YI、YII、YIII和YIV型。拉伸弹簧的端部结构a)~d)端部和钩过渡处出现较大的弯曲应力降低拉簧的强度和寿命。常用于d<mm弹簧中。e)和f)将挂钩和弹簧分别制造再组装制成附加钩环结构可消除这种影响,常用于弹簧受力较大的场合。为了安装和加载端部做钩。()热处理()工艺试验及必要的强压或喷丸等强化处理。强压和喷丸处理均是使弹簧材料表面产生塑性变形和有益的残余应力以提高其承载能力。弹簧还须进行工艺、精度、冲击及疲劳等试验以检验弹簧是否符合技术要求。 强化处理是最后处理。不允许再进行其他处理也不允许在℃~℃和长期振动条件下工作。圆柱形压缩(拉伸)螺旋弹簧的设计计算 圆柱形压缩(拉伸)螺旋弹簧的设计计算内容:、确定结构形式和特性线、选择材料和确定许用应力、由强度条件确定弹簧丝的直径和弹簧中径、由刚度条件确定弹簧的工作圈数、确定弹簧的基本参数、尺寸等。中径D外径D内径D节距p螺旋升角α弹簧丝直径d圈数n弹簧指数(旋绕比)C圆柱形螺旋弹簧的几何参数一、几何尺寸和参数二、特性线弹簧的特性线:表示载荷与相应变形之间关系的曲线。弹簧特性线的三种类型:直线型a渐增型b渐减型c弹簧的特性线圆柱形等节距压缩螺旋弹簧及其特性线弹簧的自由高度H弹簧的最小工作载荷F在F作用下由H被压缩到H相应的变形量。弹簧承受的最大载荷F在F作用下弹簧高度被压缩到H相应的变形量。弹簧的工作行程h:弹簧的极限工作载荷Flim在其作用下弹簧丝内的应力达到了弹簧材料的屈服极限。弹簧的极限高度Hlim弹簧的极限压缩变形量一般应略小于或等于弹簧各圈完全并紧时的全变形量弹簧的极限工作载荷Flim的大小应保证弹簧丝中的极限切应力在以下范围:Ⅰ类弹簧Ⅱ类弹簧Ⅲ类弹簧弹簧的最小载荷通常取为弹簧的最大工作载荷取为对于等节距的圆柱螺旋弹簧由于载荷与变形成正比故特性曲线为直线即三、圆柱螺旋弹簧受载时的应力和变形、弹簧的应力计算时将簧丝视为直梁考虑到弹簧升角和曲率对弹簧丝中应力的影响引进一个曲度系数K加以修正。、弹簧的变形和刚度弹簧的刚度为:、弹簧的稳定性计算(与高径比和支承形式有关)压缩弹簧的自由高度与中径之比称为高径比为保证压缩弹簧的稳定性其高径比b值应满足下列要求:两端固定时b<一端固定另一端自由转动时b<两端均自由转动时b<压缩弹簧的失稳当b值不满足上述要求时应进行稳定性验算。保持稳定时的临界载荷由下式计算可保证弹簧的稳定性最大工作载荷与临界载荷 之间应满足以下关系不稳定系数。bCB如不满足应重选参数改变b值。如受条件限制不能改变参数b可加导杆或导套或采用组合弹簧等措施。四、受静载荷圆柱形螺旋弹簧的设计选择材料和确定许用应力()初选弹簧指数C()根据初选C值及安装空间估计中径估取弹簧丝直径()选择材料根据强度条件试算弹簧丝直径根据变形条件计算弹簧工作圈数计算弹簧主要尺寸验算稳定性绘制弹簧工作图本章应该掌握的主要内容1)了解弹簧的功用、分类、材料及许用应力2)掌握圆柱压缩弹簧的主要结构尺寸、特性线  和设计计算方法3)掌握弹簧的应力、刚度和变形的计算方法。弹簧弹簧是一种弹性元件它在外载荷作用下可以经常性的吸收能量(有弹性的潜在的能量)并释放能量弹簧按其受载情况主要分为:扭转弹簧(扭转棒,螺旋弹簧盘簧)弯曲弹簧(多叶片弹簧)#拉伸弹簧#压缩弹簧弹簧常有以下功能:缓冲和吸震,存储能量,机械部件连接弹簧刚度fF弹簧刚度形变力弹簧系统:圆柱螺旋平行的弹簧有相同的载荷:坚硬的圆柱螺旋弹簧系统有以下公式:弹簧系统:平行的弹簧两个平行的形同弹簧有相同的偏差:坚硬的相同弹簧系统有以下公式:

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