弹簧刚度什么意思 精密弹簧生产

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弹簧刚度什么意思 精密弹簧生产

  • 发布时间:2021-10-31

  • 编辑:弹簧厂商

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  弹簧刚度什么意思

  

  载荷增量dF(或dT)与变形增量 df(或 dφ)之比,即产生单位变形所需的载荷,称为弹簧的刚度。

  

  压缩和拉伸弹簧的刚度为F'=dF/(df)

  

  扭转弹簧的刚度为T'=dT/(dΦ)

  

弹簧刚度

  特性线为渐增型的弹簧,刚度随着载荷的增加而增大;而渐减型的弹簧,刚度随着载荷的增加而减小。至于直线型的弹簧,刚度则不随载荷变化而变化,即

  

  F'=dF/df=F/f=常数

  

  T'=dT/dΦ=T/Φ=常数

  

  因此,对于具有直线型特性线的弹簧,其刚度也称为弹簧常数。单位力使弹簧所产生的变形、即刚度的倒数称为弹簧的柔度。

  

弹簧刚度

  弹簧的特性线对于设计和选择弹簧的类型起指导性的作用。由图 1-2a 所示截锥涡卷弹簧特性线上可以看到,当载荷达到一定程度时,弹簧的刚度急剧增加。由于这种特性,当弹簧受到过大载荷时,弹簧的变形增加的比较小,从而可以起到保护弹簧的作用。所以,具有这种特性线的弹簧适用于空间小、载荷大的情况。如空气弹簧带有高度控制阀,则其特性线如图1-2b 所示S形,这是车辆悬架装置的理想状态。因为这种曲线的中间区段的刚度比较低,而在拉伸和压缩行程的末了区段刚度逐渐增加。这样,可以保证车辆在正常运行时很柔软,而在通过坎坷的路面,空气弹簧被大幅度拉伸和压缩时,逐渐变硬,从而能限制车体的振幅。又如图1-2c所示环形压缩弹簧或板弹簧的特性线,表明在加载与卸载过程中弹簧消耗了一部分摩擦功,或者说吸收了一部分能量。因此,具有这类特性线的弹簧,适用于减振和缓冲。

  

  设计弹簧时,可用分析的方法计算出它们的特性线。但即使是最和最仔细的计算,其结果和实际的数值总有一定程度的差异,这是由于制成的弹簧不可避免地存在着一定的工艺误差,以及材料组织非均匀性所造成的。所以,在设计弹簧时、如需要保证特性线的要求,必须经过试验,反复修改有关尺寸,最后达到所需要的特性线。在设计非线性特性线弹簧时,有的要考虑静变形。如图1-3 所示,静变形系指过特性线上任意点a,作切线与横坐标轴相交,其切点与a点在横坐标轴上投影的距离即变形量∫s,称为切点 a 对应载荷Fs的静变形。


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