機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)PPT教程-第20章 彈簧

1、概概 述述20.1 圓柱螺旋彈簧設(shè)計(jì)圓柱螺旋彈簧設(shè)計(jì)20.220.1.1 彈簧的功用與類型彈簧的功用與類型1彈簧的功用彈簧的功用 彈簧的主要功用表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。彈簧的主要功用表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。 緩沖和減振。如汽車、火車車廂下的減緩沖和減振。如汽車、火車車廂下的減振彈簧，各種緩沖器的緩沖彈簧等。振彈簧，各種緩沖器的緩沖彈簧等。 控制機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。如內(nèi)燃機(jī)中的閥門彈控制機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。如內(nèi)燃機(jī)中的閥門彈簧、離合器中的控制彈簧等?；?、離合器中的控制彈簧等。 儲(chǔ)存及輸出能量。如鐘表彈簧、槍閂彈儲(chǔ)存及輸出能量。如鐘表彈簧、槍閂彈簧等?；傻取?測(cè)量力的大小。如彈簧秤、測(cè)力器中的測(cè)量力的大小。如彈簧秤、測(cè)力

2、器中的彈簧等。彈簧等。2彈簧的類型彈簧的類型 彈簧的主要類型、特點(diǎn)及應(yīng)用見(jiàn)表彈簧的主要類型、特點(diǎn)及應(yīng)用見(jiàn)表20-1。類類 型型承載方承載方式式簡(jiǎn)簡(jiǎn) 圖圖特特 點(diǎn)點(diǎn) 及及 應(yīng)應(yīng) 用用螺螺旋旋彈彈簧簧圓柱圓柱形彈形彈簧簧壓壓縮縮剛度穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造剛度穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，應(yīng)用最廣方便，應(yīng)用最廣拉拉伸伸扭扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)在各種裝置中用于壓緊、儲(chǔ)在各種裝置中用于壓緊、儲(chǔ)能或傳遞轉(zhuǎn)矩能或傳遞轉(zhuǎn)矩圓錐圓錐形彈形彈簧簧壓壓縮縮結(jié)構(gòu)緊湊，穩(wěn)定性好，剛度結(jié)構(gòu)緊湊，穩(wěn)定性好，剛度隨載荷增大而增大，多用于隨載荷增大而增大，多用于載荷較大和需要減振的場(chǎng)合載荷較大和需要減振的場(chǎng)合表表20-120-1彈簧的主要類型、特點(diǎn)

3、及應(yīng)用彈簧的主要類型、特點(diǎn)及應(yīng)用類類 型型承載方承載方式式簡(jiǎn)簡(jiǎn) 圖圖特特 點(diǎn)點(diǎn) 及及 應(yīng)應(yīng) 用用 其其他他彈彈簧簧蝶形蝶形彈簧彈簧壓壓縮縮剛度大，緩沖吸振能力強(qiáng)，適剛度大，緩沖吸振能力強(qiáng)，適用于載荷很大而彈簧的軸向尺用于載荷很大而彈簧的軸向尺寸受到限制的場(chǎng)合，如常用作寸受到限制的場(chǎng)合，如常用作重型機(jī)械、大炮等的緩沖和減重型機(jī)械、大炮等的緩沖和減振彈簧振彈簧環(huán)形環(huán)形彈簧彈簧壓壓縮縮能吸收較多能量，有很高的緩能吸收較多能量，有很高的緩沖和吸振能力，常用作重型車沖和吸振能力，常用作重型車輛和飛機(jī)起落架等的緩沖彈簧輛和飛機(jī)起落架等的緩沖彈簧盤盤簧簧扭扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變形角大，能儲(chǔ)存的能量大，變形角大，能儲(chǔ)存的能

4、量大，軸向尺寸較小，多用于鐘表、軸向尺寸較小，多用于鐘表、儀器中的儲(chǔ)能彈簧儀器中的儲(chǔ)能彈簧板彈板彈簧簧彎彎曲曲緩沖和減振性能好，主要用作緩沖和減振性能好，主要用作汽車、拖拉機(jī)、火車車輛等懸汽車、拖拉機(jī)、火車車輛等懸掛裝置中的緩沖和減振彈簧掛裝置中的緩沖和減振彈簧續(xù)表續(xù)表20.1.2 彈簧的材料與制造彈簧的材料與制造1彈簧的材料和許用應(yīng)力彈簧的材料和許用應(yīng)力材材 料料許用剪應(yīng)力許用剪應(yīng)力 /mpa/mpa剪切彈性剪切彈性模量模量g g/mpa/mpa推薦使用推薦使用溫度溫度/類類 別別代代 號(hào)號(hào)類彈類彈簧簧類彈簧類彈簧類彈類彈簧簧碳碳 素素彈簧鋼彈簧鋼線線 0.30.3 b b0.40.4 b

5、b0.50.5 b b8000080000-40-4012012065mn65mn4204205605607007008000080000-40-40120120合金彈簧合金彈簧鋼絲鋼絲60si2mn60si2mn4804806406408008008000080000-40-4020020065si2mna65si2mna5705707607609509508000080000-40-4025025050crva50crva4504506006007507508000080000-40-40210210不銹鋼絲不銹鋼絲1cr18ni91cr18ni9330330440440550550730

6、0073000-250-2503003004cr134cr134504506006007507507300073000-40-40300300表表20-220-2彈簧常用材料及許用剪應(yīng)力彈簧常用材料及許用剪應(yīng)力2彈簧的制造彈簧的制造 大量生產(chǎn)時(shí)，是在萬(wàn)能自動(dòng)卷簧機(jī)上大量生產(chǎn)時(shí)，是在萬(wàn)能自動(dòng)卷簧機(jī)上卷制；單位及小批生產(chǎn)時(shí)，則在普通車床卷制；單位及小批生產(chǎn)時(shí)，則在普通車床或手工制作。彈簧絲直徑小于或等于或手工制作。彈簧絲直徑小于或等于8mm時(shí)，常用冷卷法，卷前熱處理，卷后要低時(shí)，常用冷卷法，卷前熱處理，卷后要低溫回火；直徑大于溫回火；直徑大于8mm時(shí)，采用熱卷（熱時(shí)，采用熱卷（熱卷溫度卷溫度800

7、1000）法，熱卷后經(jīng)淬火）法，熱卷后經(jīng)淬火和中溫火處理，彈簧成型后要進(jìn)行表面檢和中溫火處理，彈簧成型后要進(jìn)行表面檢驗(yàn)，表面應(yīng)光潔、無(wú)傷痕、無(wú)脫碳等缺陷。驗(yàn)，表面應(yīng)光潔、無(wú)傷痕、無(wú)脫碳等缺陷。受變載荷的彈簧，還須經(jīng)噴丸等表面處理，受變載荷的彈簧，還須經(jīng)噴丸等表面處理，以提高彈簧的疲勞壽命。以提高彈簧的疲勞壽命。20.2.1 彈簧的端部結(jié)構(gòu)彈簧的端部結(jié)構(gòu) 圖圖20-1 20-1 壓縮彈簧的端部結(jié)構(gòu)壓縮彈簧的端部結(jié)構(gòu) 圖圖20-2 20-2 拉伸彈簧的端部結(jié)構(gòu)拉伸彈簧的端部結(jié)構(gòu) 20.2.2 彈簧的特性曲線、應(yīng)力及彈簧的特性曲線、應(yīng)力及變形變形1彈簧的特性曲線彈簧的特性曲線2彈簧的應(yīng)力彈簧的應(yīng)力323p88216dftfdfcwddd28 fckd3彈簧的變形彈簧的變形33488fd nfc nfgd