1-圓柱彈簧的參數(shù)及幾何尺寸

、彈簧的主要尺寸如圖所示，圓柱彈簧的主要尺寸有：彈簧絲直徑d、彈簧圈外徑D、彈簧圈內(nèi)徑D，彈簧圈中徑D，節(jié)距t、螺旋升角a、自由長度H等。

、彈簧參數(shù)的計(jì)算

彈簧設(shè)計(jì)中，旋繞比（或稱彈簧指數(shù)）C是最重要的參數(shù)之一。

C=D/d，彈簧指數(shù)愈小，其剛度愈大，彈簧愈硬，彈簧內(nèi)外側(cè)的應(yīng)力相差愈大，材料利用率低；反之彈簧愈軟。常用彈簧指數(shù)的選取參見表。彈簧絲直徑d（mm）.～..～.～..～～～C～～～～～～

彈簧總?cè)?shù)與其工作圈數(shù)間的關(guān)系為：彈簧節(jié)距t一般按下式?。海▽嚎s彈簧）；

彈簧螺旋升角：，通常α取～。彈簧絲材料的長度：（對壓縮彈簧）；（對拉伸彈簧）；

其中l(wèi)為鉤環(huán)尺寸。彈簧的強(qiáng)度計(jì)算

、彈簧的受力

當(dāng)拉伸彈簧受軸向拉力F時(shí)，彈簧絲槽剖面上的受力情況和壓縮彈簧相同，只是扭矩T和切向力Q均為相反的方向。所以上述兩種彈簧的計(jì)算方法可以一并講述。

、彈簧的強(qiáng)度

從受力分析可見，彈簧受到的應(yīng)力主要為扭矩和橫向力引起的剪應(yīng)力，對于圓形彈簧絲系數(shù)Ks可以理解為切向力作用時(shí)對扭應(yīng)力的修正系數(shù)，進(jìn)一步考慮到彈簧絲曲率的影響，可得到扭應(yīng)力式中K為曲度系數(shù)。它考慮了彈簧絲曲率和切向力對扭應(yīng)力的影響。一定條件下鋼絲直徑、彈簧的剛度

圓柱彈簧受載后的軸向變形量式中n為彈簧的有效圈數(shù)；G為彈簧的切變模量。

這樣彈簧的圈數(shù)及剛度分別為應(yīng)綜合考慮這些因素的影響。

、穩(wěn)定性計(jì)算

壓縮彈簧的長度較大時(shí)，受載后容易發(fā)生圖a)所示的失穩(wěn)現(xiàn)象，所以還應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性的驗(yàn)算。

圖a圖b圖c為了便于制造和避免失穩(wěn)現(xiàn)象出現(xiàn)，通常建議彈簧的長徑比b=H/D按下列情況取為：

彈簧兩端均為回轉(zhuǎn)端時(shí)，b≤.；

彈簧兩端均為固定端時(shí)，b≤.；

彈簧兩端一端固定而另一端回轉(zhuǎn)時(shí)，b≤.。

如果b大于上述數(shù)值時(shí)，則必須進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算，并限制彈簧載荷F小于失穩(wěn)時(shí)的臨界載荷Fcr。一般取F=Fcr/(～.)，其中臨界載荷可按下式計(jì)算：

Fcr=CBkH

式中，CB為不穩(wěn)定系數(shù)，由下圖查取。

如果F>Fcr，應(yīng)重新選擇有關(guān)參數(shù)，改變b值，提高Fcr的大小，使其大于Fmax之值，以保證彈簧的穩(wěn)定性。若