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Spring type
拉伸的弹簧钩部变形
拉伸的弹簧的变形量除弹簧本体的变形量外,还应附加钩环的变形量。这附加的变形量一般可按:半圆钩环的变形量相当于弹簧体0.1圈的变形量,即两端都为半圆钩环时,工作圈数加上0.2圈;整圆钩环的变形量相当于弹簧体0.5圈的变形量,所以,两端为整圆钩环时,工作圈数应另加1圈。
弹簧刚被拉伸的力
初始拉伸弹簧一般是一个闭合线圈,即线圈与线圈之间的接触。如果拉伸弹簧用不需要淬火回火的弹簧钢丝轧制,弹簧圈在成形过程中会相互产生压缩力。当外拉力载荷作用在弹簧上时,如果载荷产生的拉应力达不到这个力,弹簧就不会变形。当压缩力达到或超过时,它将开始变形。与此压缩力对应的拉伸载荷为初始拉力F。压缩力对线圈截面产生的应力称为初始应力T。拉伸弹簧的初始张力(初始应力)取决于材料的类型、材料的直径、弹簧的缠绕比和加工方法。如果弹簧不需要初始张力,则各圈之间应留有间隙。淬火后的弹簧在轧制后没有初始张力。
弹簧的拉伸比
圆柱螺旋拉伸弹簧的基本几何参数和特性与变形f相对应,为保证规定长度的载荷,弹簧的工作变形应在试验载荷下变形量的0.2~0.8范围内,即0.2f<f,f,…,f,<0.8f,相应的工作载荷应符合下列要求:
O、 2F<F,F2,…,F<0.8F,F通常是安装过程中的预紧力。
当有特殊需要保证刚度时,按试验载荷下变形f的30%~70%选取刚度。
拉伸弹簧计算
对于初拉力F,对于拉伸弹簧的计算,应将上述相关变形计算公式中的载荷F替换为(F-F),工作圈数的计算公式为:
拉伸弹簧选用标准
拉伸弹簧的端部结构很多,其中常用的端部结构已列入国家标准。拉簧端部形状主要为钩环,由端部线圈或钢丝弯曲而成。在设计或选择端部结构时,主要考虑弹簧在机构中的安装方式、安装空间、载荷性质等因素。在满足要求的前提下,尽量选择简单的结构形式。半圆形卸扣(LI和RLI)是通过弯曲和扭转弹簧末端的弹簧圈到中心而形成的。在弯曲和扭转处形成高应力。适用于缠绕比大、载荷小的弹簧。
偏心圆卸扣(LIV和LV)由端部弹簧圈弯曲而成。卸扣位于弹簧圈边缘的切线位置。由于载荷的偏心和卸扣根部90°弯曲,钢丝承受较大的附加应力,这种端部结构适用于中等旋转比C=8~15、小载荷或不重要载荷的弹簧。圆卸扣(LⅢ和RLI)在弹簧环中间的扭转中心也是由端部弹簧环向中心弯曲扭转而成。过渡圆角半径较大。与其它偏心圆卸扣相比,可避免载荷偏心。相对安全可靠,广泛应用于卷绕比C<20且承受较大载荷的弹簧。
LII和LIX是长臂卸扣,主要用于钢丝直径较小的弹簧。所有弯曲加工形成的卸扣在钢丝弯曲处都有较大的应力集中。因此,对于材料直径小于4mm的弹簧,建议采用弯曲加工形成的卸扣端部结构。然而,由于这种方法的简单性,它有时用于材料直径约为10 mm的弹簧。但弯曲圆角的半径应尽可能增大,且应光滑无伤痕。为了降低应力集中,可采用附加的钩环结构,如可调(LⅦ型)结构。将带螺旋的圆柱塞拧入弹簧两端1.5~2.5圈,并在圆柱塞上加一个螺钉。这种结构适用于材料直径大于5mm的弹簧。弹簧端部也可做成锥形闭端,并增加可旋转卸扣(LⅧI)。两端吊钩的相对位置可以是一条直线,也可以是彼此成90°角,或者是任意角度。
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