第九章彈簧教材

第九章彈簧熟悉彈簧的功用掌握彈簧的類型、特點、應(yīng)用了解彈簧的材料和熱處理工藝了解螺旋彈簧的尺寸參數(shù)、特性線、失穩(wěn)一、彈簧的主要功用1.緩和沖擊和吸收振動：汽車緩沖、聯(lián)軸器吸振2.控制機(jī)構(gòu)的運動：內(nèi)燃機(jī)閥門、離合器、鍋爐安全閥、復(fù)位彈簧3.儲存、釋放能量：鐘表、槍械4.測量力的大?。簭椈沙拥谝还?jié)彈簧的功用和類型特點按承受載荷的不同可分為:按彈簧形狀不同可分為:螺旋彈簧、碟型彈簧、環(huán)形彈簧、盤簧、板彈簧等。二、彈簧的分類拉伸彈簧壓縮彈簧扭轉(zhuǎn)彈簧彎曲彈簧三、彈簧的類型特點1.壓縮彈簧圓柱形壓縮螺旋彈簧圓錐形壓縮螺旋彈簧碟形彈簧彈簧的主要類型及特點圓柱形拉伸螺旋彈簧2.拉伸彈簧彈簧的主要類型及特點3.扭轉(zhuǎn)彈簧螺旋扭力彈簧平面蝸卷彈簧彈簧的主要類型及特點4.彎曲彈簧第二節(jié)彈簧的材料、許用應(yīng)力及制造一、彈簧的材料對彈簧的材料的主要要求是：1.必須有較高的彈性極限、強(qiáng)度極限、疲勞極限和沖擊韌性；2.具有良好的熱處理性能,熱處理后應(yīng)有足夠的經(jīng)久不變的彈性;3.對冷拔材料要求有均勻的硬度和良好的塑性。常用的彈簧材料有：碳素彈簧鋼、合金彈簧鋼、不銹鋼、有色金屬等二、許用應(yīng)力彈簧分為三類Ⅰ類循環(huán)次數(shù)106以上Ⅱ類循環(huán)次數(shù)103—106之間Ⅲ類循環(huán)次數(shù)103以下三、螺旋彈簧的制造螺旋彈簧的制造過程主要包括：（1）卷繞冷卷彈簧絲直徑較小，低溫回火熱卷彈簧絲直徑較大，淬火及回火（2）鉤環(huán)的制作或兩端的加工（3）熱處理（4）工藝試驗及必要的壓強(qiáng)或噴丸等強(qiáng)化處理。第三節(jié)圓柱形螺旋彈簧的尺寸、特性線、失穩(wěn)彈簧的端部結(jié)構(gòu)：除參加變形的有效圈數(shù)n外，其兩端各有0.75～1.75圈并不參加變形，稱支承圈。

壓簧在自由狀態(tài)下各圈間應(yīng)留有一定的余留間隙d1。為使載荷沿彈簧軸線傳遞，彈簧的兩端各有3/4～5/4圈與鄰圈并緊，稱為死圈。死圈端部必須磨平。壓縮彈簧的端部結(jié)構(gòu)拉伸彈簧的端部結(jié)構(gòu)一、幾何尺寸和參數(shù)彈簧指數(shù)（旋繞比）C:

外徑

D中徑D2內(nèi)徑D1節(jié)距p螺旋升角α彈簧絲直徑d圈數(shù)n計算公式二、特性線表示載荷與相應(yīng)變形之間關(guān)系的曲線稱為彈簧的特性線a直線型b漸增型c漸減型彈簧載荷變形量彈簧剛度圓柱形等節(jié)距壓縮螺旋彈簧及其特性線λ1與λ2之差稱為彈簧的工作行程Flim為彈簧的極限工作載荷，在它的作用下彈簧絲內(nèi)的應(yīng)力達(dá)到了彈簧材料的屈服極限。彈簧的最小工作載荷通常取為最大工作載荷通常取極限工作載荷Flim

的大小應(yīng)保證彈簧絲中承受的極限載荷在以下范圍內(nèi)：對于Ⅰ類彈簧對于Ⅱ類彈簧對于Ⅲ類彈簧彈簧承受最大載荷三、彈簧的穩(wěn)定性壓縮彈簧的自由高度與中徑D

2

之比，稱為高徑比，即為保證壓縮彈簧的穩(wěn)定性，其高徑比b值應(yīng)滿足下列要求：兩端固定時一端固定另一端自由轉(zhuǎn)動時兩端均自由轉(zhuǎn)動時2四、受靜載荷圓柱形螺旋彈簧的設(shè)計設(shè)計的一般步驟如下：1.選擇材料和確定許用應(yīng)力。(1)初選彈簧指數(shù)C(2)根據(jù)初選C值及安裝空間估計中徑,估取彈簧絲直徑(3)選擇材料2.根據(jù)強(qiáng)度條件試算彈簧絲直徑。3.根據(jù)變形條件計算彈簧工作圈數(shù)。4.計算彈簧主要尺寸。5.驗算穩(wěn)定性。6.繪制彈簧工作圖。彈簧的應(yīng)用彈簧的應(yīng)用