圆柱绷簧的规划核算doc

  圆柱绷簧的规划核算( 一) 几许参数核算一般圆柱螺旋绷簧的首要几许尺度有:外径 D 、中径 D2 、内径 D1 、节距 p 、螺旋升角α及绷簧丝直径 d 。由下图圆柱螺旋绷簧的几许尺度参数图可知,它们的联系为: 式中绷簧的螺旋升角α,对圆柱螺旋紧缩绷簧一般应在 5 ~9 范围内选取。绷簧的旋向可所以右旋或左旋,但无特别的条件时,一般都用右旋。圆柱螺旋绷簧的几许尺度参数一般圆柱螺旋紧缩及拉伸绷簧的结构尺度核算公式见表( 一般圆柱螺旋紧缩及拉伸绷簧的结构尺度( mm )核算公式) 。一般圆柱螺旋紧缩及拉伸绷簧的结构尺度( mm )核算公式参数称号及代号核算公式补白紧缩绷簧拉伸绷簧中径 D2 D2=Cd 按一般圆柱螺旋绷簧尺度系列表取规范值内径 D1 D1=D2-d 外径D D=D2+d 旋绕比 C C=D2/d 紧缩绷簧长细比 b b=H0/D2 b在1~ 的范围内选取自在高度或长度 H0 H0 ≈ pn+( ~ 2)d (两头并紧,磨平) H0 ≈ pn+(3 ~ )d (两头并紧,不磨平) H0=nd+ 钩环轴向长度作业高度或长度 H1,H2, …,Hn Hn=H0- λn Hn=H0+ λnλ n-- 作业变形量有用圈数 n 根据要求变形量按式( 16-11 )核算 n≥2 总圈数 n1 n1=n+(2 ~ ) ( 冷卷) n1=n+( ~ 2) ( YI I 型热卷) n1=n 拉伸绷簧n1 尾数为 1/4,1/2,3/ 4 整圈。引荐用 1/2 圈节距p p=( ~ )D2 p=d 轴向距离δδ=p-d 打开长度 L L= π D2n1/cos α L ≈π D2n+ 钩环打开长度螺旋角αα=arctg(p/ π D2) 对紧缩螺旋绷簧,引荐α=5 ~9 ( 二) 特性曲线绷簧应具有经久不变的弹性,且不答应发生永久变形。因此在规划绷簧时, 必须使其作业应力在弹性极限范围内。在这个范围内作业的紧缩绷簧,当接受轴向载荷 P 时,绷簧将发生相应的弹性变形, 如右图 a 所示。为了表明绷簧的载荷与变形的联系, 取纵坐标表明绷簧接受的载荷,横坐标表明绷簧的变形, 一般载荷和变构成直线联系( 右图 b) 。这种表明载荷与变形的联系的曲线称为绷簧的特性曲线。对拉伸绷簧, 如图 圆柱螺旋拉伸绷簧的特性曲线 所示,图 b 为无预应力的拉伸绷簧的特性曲线;图 c 为有预应力的拉伸绷簧的特性曲线 是紧缩绷簧在没有接受外力时的自在长度。绷簧在装置时, 一般预加一个压力 Fmin , 使它可靠地稳定在装置方位上。 Fmin 称为绷簧的最小载荷( 装置载荷) 。在它的效果下, 绷簧的长度被紧缩到 H1 其紧缩变形量为λ min 。 Fma x 为绷簧接受的最大作业载荷。在 Fmax 效果下,绷簧长度减到 H2 , 其紧缩变形量增到λ max 。λ max 与λ min 的差即为绷簧的作业行程 h,h= λ max- λ min 。 Flim 为绷簧的极限载荷。在该力的效果下, 绷簧丝内的应力达到了资料的弹性极限。与 Fli m 对应的绷簧长度为 H3 ,紧缩变形量为λ lim 。圆柱螺旋紧缩绷簧的特性曲线等节距的圆柱螺旋紧缩绷簧的特性曲线为一直线,亦即紧缩绷簧的最小作业载荷一般取为 Fmin=( ~ )Fmax ;但对有预应力的拉伸绷簧( 图 圆柱螺旋拉伸绷簧的特性曲线) , FminF0 , F0 为使只要预应力的拉伸绷簧开端变形时所需的初拉力。绷簧的最大作业载荷 Fmax ,由绷簧在组织中的作业条件决议。但不应抵达它的极限载荷, 一般应坚持 Fmax ≤ 。绷簧的特性曲线应绘在绷簧作业图中,作为查验和实验时的根据之一。此外,在规划绷簧时,使用特性曲线剖析受载与变形的联系也较便利。圆柱螺旋拉伸绷簧的特性曲线(三) 圆柱螺旋紧缩( 拉伸) 绷簧受载时的应力及变形圆柱螺旋绷簧受压或受拉时, 绷簧丝的受力状况是彻底相同的。现就下图 圆柱螺旋紧缩绷簧的受力及应力剖析 所示的圆形截面绷簧丝的紧缩绷簧接受轴向载荷 P 的状况做剖析。由图 圆柱螺旋紧缩绷簧的受力及应力剖析 a( 图中绷簧下部断去,末示出) 可知,因为绷簧丝具有升角α,故在经过绷簧轴线的截面上,绷簧丝的截面 A-A 呈椭圆形,该截面上效果着力F 及扭矩。因而在绷簧丝的法向截面 B-B 上则效果有横向力 Fcos α、轴向力 Fsin α、弯矩 M=Tsin α及扭矩 T ˊ= Tcos α。因为绷簧的螺旋升角一般取为α=5 ~9 ,故 sin α≈ 0 ; cos α≈ 1( 下图 圆柱螺旋紧缩绷簧的受力及应力剖析 b) ,则截面 B-B 上的应力( 下图 圆柱螺旋压