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弹簧设计的计算公式

  • 发布时间:2020-02-26

  • 编辑:弹簧厂家

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弹簧设计的计算公式


常见的弹簧设计绝大部分是压缩螺旋弹簧或拉伸螺旋弹簧。 这两种弹簧设计,涉及下面的项目。 在这里将关于a),b),c)进行解说。


a)在使用范围内,弹簧负载和形变量:弹簧常数

b)安装弹簧的空间:长度x外形

c)弹簧的固定方法:弹簧的两端形状和固定方法

d)其他:弹簧刚度(变形),疲劳度


(1)弹簧常数和弹簧形状尺寸的关系式


 弹簧的形变量和负载(力)的关系。


  P = k x δ

    P:弹簧负载

    k:弹簧常数

    δ:弹簧挠度(形变量)

 (k:弹簧常数)用弹簧材料特性和弹簧形状可以用下述公式表达。这个公式压缩螺旋弹簧和拉伸螺旋弹簧都适用。


  k = P/δ = G x d4/8 x n x D3 ・・・(A)

    G:横向弹性系数(杨氏模量)

    d:线径

    n:有效匝数

    D:平均线圈直径

 通过使公式(A)变形,暂时设定D(平均线圈直径),d(线径),k(弹簧常数)来计算有效匝数:n,或者根据已知的P,D,d,n ,来计算形变量:δ。


(2)弹簧的长度、外形的设计


 弹簧长度是根据(允许形变量)与弹簧载荷之间的关系来选择和设计的。

 (允许形变量)是会使弹簧变形或损坏的更大变形量(参考图1)。

弹簧设计的计算公式

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