圓柱螺旋壓縮彈簧計算全過程—Richard Deng

1、圓柱螺旋壓縮彈簧計算 項目單位公式及數(shù)據(jù)主要輸入循環(huán)次數(shù)N次條件H1mm條件F1N條件H2 mm條件F2N條件理論所需剛度N/mmF=F2-F1/H1-H2外徑D2邊界條件mm條件：彈簧外徑34.8mm選擇材料初步假設(shè)材料直徑dmm根據(jù)F2確定材料切變模量GMpa附錄A VDCrSi密度7.85*10-6抗拉強度RmMpa注意：由d決定 附錄F選取彈簧許用力=F1/F2在圖1中=0.5與N線（循環(huán)次數(shù)）交點的縱坐標大致為0.41許用切應(yīng)力MpaRm*0.41（上值）假設(shè)中徑Dmm根據(jù)D234.8mm D=D2-d-0.3(公差)旋繞比CC=D/d 推薦值范圍參照表7曲度系數(shù)KK=4C-1/4C

2、-4+0.615/C判斷,調(diào)整dmm調(diào)整后必須滿足 d（8KFD/）1/3彈簧直徑彈簧中徑Dmm由上表1所得彈簧線徑dmm由上表1所得彈簧外徑D2mmD2=D+d彈簧內(nèi)徑D1mmD1=D-d彈簧所需剛度和圈數(shù)所需剛度FN/mm由上表1決定有效圈數(shù)n圈n=Gd4/(8F*D3)總?cè)?shù)n總?cè)θ支撐=2，n總=n+2彈簧剛度校核判斷，彈簧剛度FN/mm計算值應(yīng)與所需剛度基本相符 F=Gd4/(8*D3*n)變形量校核F1對應(yīng)變形量mmf1=F1/FF2對應(yīng)變形量mmf2=F2/F自由高度H0mmH0=H1+f1 或 H0=H2+f2實際變形量f1mmf1=H0-H1選取彈簧許用力實際工作力F1N

3、實際值應(yīng)與所需工作力相符F1=F*f1 實際變形量f2mmf2=H0-H2實際工作力F2N實際值應(yīng)與所需工作力相符F2=F*f2壓并高度和壓變變形量壓并高度HbmmHbn總*d壓并變形量fbmmfb=H0-Hb試驗負荷和試驗負荷下的高度和變形量最大試驗切應(yīng)力smaxMpa由表3 smax=0.55Rm Rm由d決定 試驗負荷FsNFs=（*d3/8D）*s壓并時負荷FbNFb=F*fb實際試驗負荷FsN如果FsFb則Fs取Fb值，否則取原值試驗負荷下變形量fsmmfs=Fs/F試驗切應(yīng)力sMpas=8*Fs*D/（*d3)彈簧展開長度彈簧展開長度LmmL=*D*n總特性校核判斷f1/fs0.3

4、7f2/fs需滿足0.2fsf1，20.8fs要求，若要保證剛度0.30.7其他結(jié)構(gòu)參數(shù)節(jié)距tmmt=（H0-1.5*d）/n質(zhì)量mkgm=/4*d2*L*螺旋角=arctan(t/D) 推薦59變形量校核彈簧的疲勞強度和穩(wěn)定性校核工作切應(yīng)力1Mpa1=K*(8DF1/d3）工作切應(yīng)力2Mpa2=K*(8DF2/d3）=1/2判斷1/Rm0.22/Rm查閱圖1 若點（0.2,0.4）在=0.5和107作用線的交點以下表明彈簧的疲勞壽命N107次，反之不然彈簧穩(wěn)定性校核彈簧的高徑比bb=H0/D 一端固定一端回轉(zhuǎn)：b2.6共振校核自振頻率feHzfe=3.56d/nD2*(G/)強迫振動頻率fr

5、Hzfe/frfe/fr10編制：Richard Deng 2017年5月11日 本表內(nèi)容僅供參考，實際應(yīng)用以GB/T23935-2009為準。判斷內(nèi)容手手動動輸輸入入理論計算值 最終值1 10 00 00 00 00 00 00 0表1 適用于全表計算4 43 32 27 70 03 32 25 54 40 024.54545453 34 4. .8 84 4. .1 1表27 78 85 50 00 00 0. .0 00 00 00 00 07 78 85 51 18 81 10 00.50 0. .4 41 1742.1圓柱螺旋壓縮彈簧計算 公式及數(shù)據(jù)條件條件條件條件條件F=F2-F1

6、/H1-H2條件：彈簧外徑34.8mm根據(jù)F2確定附錄A VDCrSi7.85*10-6注意：由d決定 附錄F=F1/F2在圖1中=0.5與N線（循環(huán)次數(shù)）交點的縱坐標大致為0.41Rm*0.41（上值）30.47.41463415 去去掉掉小小數(shù)數(shù)位位7.41.20029561 去去掉掉小小數(shù)數(shù)位位1.24.07357228 去去掉掉小小數(shù)數(shù)位位4.073 30 0. .4 4表34 4. .1 134.526.32 24 4. .5 55 54.02015548 去去掉掉小小數(shù)數(shù)位位4624.6737042 去去掉掉小小數(shù)數(shù)位位24.6710.94446721.888933953.9444

7、67 53.8889339353.910.9根據(jù)D234.8mm D=D2-d-0.3(公差)C=D/d 推薦值范圍參照表7K=4C-1/4C-4+0.615/C調(diào)整后必須滿足 d（8KFD/）1/3由上表1所得由上表1所得D2=D+dD1=D-d由上表1決定n=Gd4/(8F*D3)取n支撐=2，n總=n+2計算值應(yīng)與所需剛度基本相符 F=Gd4/(8*D3*n)f1=F1/Ff2=F2/FH0=H1+f1 或 H0=H2+f2f1=H0-H1表2268.90321.9540.27324.629.3995.5886.296694 去去掉掉小小數(shù)數(shù)位位886.3722.831 去去掉掉小小數(shù)數(shù)

8、位位722.8722.829.3811.858382 去去掉掉小小數(shù)數(shù)位位811.9573.02649 去去掉掉小小數(shù)數(shù)位位5730.7511.9375 去去掉掉小小數(shù)數(shù)位位11.940.0593857 去去掉掉小小數(shù)數(shù)位位0.05947.1261671 去去掉掉小小數(shù)數(shù)位位 實際值應(yīng)與所需工作力相符F1=F*f1 f2=H0-H2實際值應(yīng)與所需工作力相符F2=F*f2Hbn總*dfb=H0-Hb由表3 smax=0.55Rm Rm由d決定 Fs=（*d3/8D）*sFb=F*fb如果FsFb則Fs取Fb值，否則取原值fs=Fs/Fs=8*Fs*D/（*d3)L=*D*n總需滿足0.2fsf1，20.8fs要求，若要保證剛度0.30.7t=（H0-1.5*d）/nm=/4*d2*L*=arctan(t/D) 推薦59362.442426 去去掉掉小小數(shù)數(shù)位位362.4728.210012 去去掉掉小小數(shù)數(shù)位位728.20.50.41.8394.82 25 515.7921=K*(8DF1/d3）2=K*(8DF2/d3）=1/2查閱圖1 若點（0.2,0.4）在=