弹簧的设计生产弹簧主要产品有：普通螺旋压缩弹簧、普通螺旋拉伸弹簧、发动机气门弹簧、柴油机用喷油泵、调速器、喷油器弹簧、悬架弹簧、多股圆柱螺旋弹簧、地弹簧、扁钢丝圆柱螺旋压缩弹簧、平面涡卷弹簧、橡胶—金属螺旋复合弹簧、扭杆弹簧、碟形必威(betway) 必威官网弹簧、钢板弹簧、液压件圆柱螺旋压缩弹簧、机械密封用圆柱螺旋弹簧、弹簧减振器、气弹簧、摩托车减震弹簧、异形必威(betway) 必威官网弹簧、蛇形弹簧、特种弹簧等。弹簧的种类很多，若按照其所承受的载荷性质，弹簧主要分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧等四种。若按照弹簧形状又可分为螺旋弹簧、蝶形弹簧、环形弹簧螺旋弹簧是用弹簧丝卷绕制成，由于制造简便，价格较低，易于检测和安装，所以应用最广。这种弹簧既可以制成受压缩载荷作用的压缩弹簧，又可以制成受拉伸载荷作用的拉伸弹簧，还可以制成承受扭矩作用或完成扭转运动的扭必威平台 必威官方首页转弹簧。靖江市靖城明艺弹簧厂网址:传线弹簧基本要求及重点、难点弹簧的功用、分类、材料、许用应力及制造。圆柱形压缩（拉伸）螺旋弹簧的设计计算。基本要求:掌握圆柱形压缩（拉伸）螺旋弹簧的主要几何参数、特性线、强度计算与刚度计算的目的和计算公式。重点与难点：圆柱形压缩（拉伸）螺旋弹簧的设计计算。20-1概述弹簧的功能：1.控制机械的运动：例内燃机重的阀门弹簧。2.吸收振动及冲击能量：例车辆的缓冲弹簧3.储蓄能量：例：钟表中的弹簧。4.测力：弹簧秤。弹簧的种类：按受力可分为：1.拉伸弹簧2.压缩弹簧3.扭转弹簧4.弯曲弹簧按弹簧的形状可分为1.螺旋弹簧2.碟形弹簧3.环形弹簧4.板弹簧5.盘簧20-2弹簧材料和制造一、材料直径系列：中径系列见教材P433二、制造以下详见教材P434-P43520-3弹簧工作原理一、弹簧特性线即表示弹簧载荷和变形之间关系曲线。按结构形式不同，分为如图20.3二、弹簧刚度弹簧的载荷变量与变形变量之比：刚度即弹簧特性线上某点斜率。斜率越大，刚度越大，弹簧越硬。分为：定刚度弹簧：刚度为一常数：直线型特性便刚度弹簧：刚度为一变数：曲线折线特性线三、变形能加载过程中弹簧所吸收的能量摩擦耗能Ep0与变形能Ep之比=Ep0/Ep，吸振能力强（环形弹簧，组合碟形弹簧）见教材P436图20.4。20—4圆柱螺旋压缩弹簧如教材P439图20.8所示：簧丝截面主要受扭矩T=F*R作用。一、旋绕比C（弹簧指数）及强度计算D2—弹簧平均直径；d—簧丝直径。在弹簧丝材料及直径相同时，C越小，弹簧愈硬，曲率也愈大，卷绕时愈困难；越大，弹簧愈软，卷制容易，但易出现颤动，因此取C=4-16（通常取5-8）经理论推导，161616是直杆受纯扭矩时切应力，所以K1可理解为弹簧丝曲率和切向力对切应力的修正系数，称曲度系数。将代入式20.2,取F=Fmax所以（20.3）强度计算目的是确定d,D2.二、刚度计算刚度计算主要是计算圈数n在轴向载荷F作用下，轴向变形量为：n—有效圈数；G—弹簧材料切变模量。所以有效圈数为（20.6）弹簧刚度（20.7）（当其他条件相同时，C越小，刚度越大，弹簧越硬，但卷制困难。）弹簧是一种在载荷作用下能产生较大的弹性变形的零件。一、弹簧的类型按照所承受的载荷不同，弹簧可以分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧四种。按照弹簧的形状不同，弹簧又可分为螺旋弹簧、环形弹簧、碟形弹簧、板簧和盘簧等。螺旋弹簧是用弹簧丝卷绕制成的，由于制造简便，所以应用最广。在一般机械中，最常用的是圆柱螺旋弹簧。弹簧的基本类型按形状分\按载荷分拉伸压缩扭转弯曲螺旋形圆柱螺旋拉伸弹簧圆柱螺旋压缩弹簧圆锥螺旋压缩弹簧圆柱螺旋扭转弹簧其他形环形弹簧碟形弹簧涡卷形盘簧板弹簧二、弹簧的功用1）控制机构的运动，如制动器、离合器中的控制弹簧，内燃机气缸的阀门弹簧等。2）减振和缓冲，如汽车、火车车厢下的减振弹簧，以及各种缓冲器用的弹簧等。3）储存及输出能量，如钟表弹簧、枪闩弹簧必威(betway) 必威官网等。测量力的大小，如测力器和弹簧秤中的弹簧等。弹簧材料弹簧材料必须具有高的弹性极限和疲劳极限，同时应具有足够的韧性和塑性，以及良好的可热处理性。在选择材料时，应考虑到弹簧的用途、重要程度、使用条件(载荷性质、大小及循环特性，工作持续时间，工作温度和周围介质情况等)，以及加工、热处理和经济性等因素。同时，也要参照现有设备中使用的弹簧，选择出较为合用的材料。一、常用弹簧钢1、碳素弹簧钢（例如65、70这种弹簧钢的忧点是价格便宜，原材料来源方便；缺点是弹性极限低，多次重复变形后易失去弹性，且不能在高于120的温度下正常工作。2、低锰弹簧钢(例如65Mn)这种弹簧钢与碳素弹簧钢相比，优点是淬透性较好和强度较高；缺点是淬火后容易产生裂纹及热脆性。但由于价格便宜，所以一般机械上常用的尺寸不大的弹簧可以用此种材料制造，例如离合器弹簧等。3、硅锰弹簧钢(例如60Si2MnA)这种钢中因加入了硅，故可显著地提高弹性极限，并提高了回火稳定性，因而可在更高的温度下回火，从而得到良好的力学性能。但含硅量高时，表面易于脱碳。由于锰的脱碳性小，故在钢中加入硅锰这两种元素，就是为了发挥各自的优点，并减少彼此的缺点，因此硅锰弹簧钢在工业中得到了广泛的应用。一般用于制造汽车、拖拉机的螺旋弹簧。4、铬钒钢(例如50CrVA)钢中加入钒的目的是细化组织，提高钢的强度和韧性，故这种材料是耐疲劳和抗冲击性能良好的弹簧钢。它有良好的力学性能，并能在-40～350的温度下工作，但价格较贵。航空发动机调节系统中的弹簧多采用此种材料，如柱塞油泵的柱塞弹簧等。此外，某些不锈钢和青铜等材料，具有耐腐蚀的特点，青铜还具有防磁性和导电性，故常用于制造化工设备中或工作于腐蚀性介质中的弹簧。其缺点是不容易热处理，力学性能较差，在一般机械中很少采用。二、弹簧材料的许用应力弹簧材料的许用扭转切应力[τ]和许用弯曲应力[σb]的大小和载荷性质有关，静载荷时的[τ]或[σb]荷时的大。常用弹簧材料的许用扭转切应力[τ]和许用弯曲应力[σb]见表1；弹簧钢丝的拉伸强度极限σB见表2；弹簧常用材料及其许用应力[返回弹簧首页]弹簧常用材料及其许用应力（摘自GBl239-1976）名称组别许用切应力(MPa)许用弯曲应力(MPa)切变模量(MPa)弹性模量(MPa)推荐硬(HRC)推荐使用温度特性及用途弹簧类别弹簧类别碳素弹簧钢丝组,II,IIa组,III0.4σB0.5σB0.5σB0.625σB0.5d0.5d00-40+120强度高，韧性好，适用于做小弹簧特殊用途碳素弹簧钢金弹簧钢丝45～50-40+200弹性好，回火稳定性好，易脱碳，用于制造大载荷弹类一受变载荷作用次数在106以上的弹簧； II 类一受变载荷作用次数在103~105 及冲击载荷的弹簧； III 类一受变载荷作用次数在103 下的弹簧。 弹簧材料的拉伸强度极限，查表2。往上 弹簧钢丝的拉伸强度极限σB（MPa）碳素弹簧钢丝 特殊用途碳素弹簧钢丝 重要用途弹簧钢丝 钢丝直径 d(mm) II组IIa 钢丝直径d(mm) 甲组 钢丝直径d(mm) 65Mn 0.32～0.6 0.63～0.8 0.85～0.9 1.1～1.21.3～1.4 1.5～1.6 1.7～1.8 2.22.5 2.8 3.23.4～3.6 4.5～55.6～6 6.3～8 2599 2550 2501 2452 2354 2256 2157 2059 1961 1863 1765 1716 1667 1667 1618 1569 1471 1422 2157 2108 2059 2010 1912 1863 1814 1765 1765 1667 1618 1618 1618 1520 1520 1471 1373 1324 1226 1667 1667 1618 1618 1520 1471 1422 1373 1373 1373 1275 1275 1275 1177 1177 1128 1079 1030 981 0.2～0.55 0.6～0.8 0.9～1 1.1 1.2～1.3 1.4～1.5