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扭簧弹簧计算器

以弹簧设计来图弹簧加工制造为主

 
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  • 固定侧力臂长 X1:
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  • g.mm
  • 力矩 M2=
  • g.mm
  • 应力 S1=
  • Kg/mm2
  • 应力 S2=
  • Kg/mm2
  • 弹簧重量 M=
  • g
  • 参考单价 P=
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*以上结果仅供参考

注:请认真填写你所需的弹簧的具体参数,便可以计算出该弹簧对应的数值。您还可以对照下面的弹簧示意图。

圆柱螺旋扭转弹簧图纸画法

扭簧画法

怎么去设计计算一个合理的弹簧

扭转弹簧力度及刚度计算公式

计算公式

目前,广泛应用的弹簧应力和变形的计算公式是根据材料力学推导出来的。若无一定的实际经验,很难设计和制造出高精度的弹簧,随着设计应力的提高,以往的很多经验不再适用。例如,弹簧的设计应力提高后,螺旋角加大,会使弹簧的疲劳源由簧圈的内侧转移到外侧。所有的计算也只是给我们一个大的方向从而减少研发成本。左图是扭转弹簧刚度系数和力度的计算方法。


螺旋线圈构成的圆柱形弹簧,工作线圈间为恒定间距,能够承受垂直于环绕轴沿着卷绕方向和反方向的扭力。线径大于16mm的弹簧通常为冷卷。热成型弹簧用于强负载的直径大于10mm的较大尺寸弹簧。

备注:该计算设计用于线圈卷绕方向的扭转负载,不计入弹簧内部或外部导向零件的支撑效果。也不计入出现的摩擦效果。线圈之间的可能的摩擦也不计入在内。

扭簧的常见形式

  • 外臂扭转弹簧

    外臂扭转弹簧

  • 内臂扭转弹簧

    内臂扭转弹簧

  • 中心臂扭转弹簧

    中心臂扭转弹簧

  • 平列双扭弹簧

    平列双扭弹簧

  • 弹簧力度设计

    扭簧按两种基本设计制造:紧和松(线圈间隙)。如果是静态负载,紧凑的线圈为推荐选项。但是,工作线圈之间出现摩擦,这将导致弹簧寿命减少。另外,线圈的过于接近的间隙阻止弹簧完美喷丸。

    由于弹簧端部的节构形状,弹簧与导杆的摩擦等均影响弹簧的特性,所以无特殊需要时,不规定特性要求。如规定弹簧的特性要求时,应采用簧圈间有间隙的弹簧,用指定扭转变形角时的扭力进行考核。

    扭转弹簧的类型如上图,前三类为普通形式扭转弹簧,第4种为平列式双扭转弹簧。平列双扭转弹簧,是用一根弹簧材料在同一芯轴上,向相反方向缠绕所得的两个圈数相同的弹簧。其中每一个弹簧的扭转度,相当于以此两个弹簧的总长作为一单个弹簧使用时的2倍。平列双扭弹簧的刚度为其单个弹簧的4倍,变形量则为单个弹簧的1/4.因此,这种平列双扭转弹簧效率高。

    备注: 扭力弹簧分为无间距和有间距两种。无间距弹簧因圈与圈之间并紧接触,磨擦力将影响工作力度稳定。但因制造容易,成本低所以仍被广泛采用,有间距的扭簧用于精度要求高的场合。

    弹簧计算基本关系式

  • c = 弹簧指数(c=D/d; c=D/t) [-]

  • t = 线厚度[mm, in]

  • b = 线宽[mm, in]

  • a =角度偏移 [°]

  • d = 线径[mm, in]

  • d0 =自由弹簧的角度[°]

  • M = 弹簧负载[Nmm, lb in]

  • s =弹簧材料的弯曲应力 [MPa, psi]

  • E = 拉伸弹性模量[MPa, psi]

  • 曲线修正因数

  • k = 扭转弹簧率[Nmm/°, lb in/°]

  • 修正因数显示弹簧来自曲线的额外应力

  • Kb = 曲线修正因数[-]

  • 弹簧功能尺寸

  • LK = 卷绕部分的长度[mm, in]

  • 扭簧的功能变形(引脚偏转)导致其尺寸变化。负载下沿着卷绕方向的弹簧直径减小。

  • n = 工作线圈数[-]

  • D"=D*n/((n+a)/360))

  • p = 线圈间距[mm, in]

  • 另外:封闭卷绕弹簧长度增加

  • t = 线厚度[mm, in]

  • L"=LK+d*(a/360)

  • 推荐弹簧尺寸

    • 弹簧指数c
    • 4 - 16
    • 工作弹簧数 n
    • min. 2
    • 卷绕部分长度 LK
    • max. 800 mm
    • 外径 De
    • max. 350 mm
    • 比率 b/t
    • 1 - 10
    • 长细比 LK/D
    • 1 - 10

    扭簧寿命计算公式

    扭簧寿命计算公式


    循环特征 γ计算公式为:(32x作用力量P1/(3.14x线径x线径x线径))/(32x作用力量P2/(3.14x线径x线径x线径)) 注,力度单位N、长度单位mm

    上限应力系数 σmax/σb计算公式为:(32x作用力量P2)/((3.14x线径x线径x线径)/抗拉强度) 注,力度单位N、长度单位mm

    受变载荷的重要弹簧,应进行疲劳强度校核。进行校核时要考虑变载荷的循环特征,作用次数以及材料表面状态等影响疲劳强度的各种因素。对于重要用途碳素弹簧钢丝、油淬火钢丝等优质钢丝制作的弹簧,其疲劳寿命可由左图确定。


    扭簧引脚方式

  • 引脚的基本类型

  • 关于引脚方式

  • 固定引脚方式

  • 如果引脚全被固定,扭转弹簧线圈产生工作角度。如果一端引脚自由,负载时引脚弯曲。这将使引脚角度偏转量增加。引脚弯曲总量随着引脚长度的增加而增加。引脚固定安装增加了计算的精度,同时提高了弹簧的功能。

  • 直线轴向引脚

  • 法向外部引脚

  • 法向内部引脚

  • 

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