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普通压缩弹簧设计原理和方法及实例教程

教程分类:设计方法  来源链接: 无维论坛(www.5dcad.cn/bbs)   作者:rxq20059   日期:2007-07-09   浏览:  


扫盲班第二期 普通压缩弹簧设计-我做的教程
原题连接:http://www.5dcad.cn/bbs/thread-5376-1-1.html
先来说2句,本人也是扫盲班的同学,对弹簧知识不是太了解,教程做的不好请谅解!!

首先说下弹簧设计的2个最基本的公式:
1.弹簧常数K:单位kg/mm            
2.?簧作用力P:单位g
说明:G(弹性系数):对不同材料,可以查资料(不锈钢304为7000 kg/mm2)
d(线径)
OD(外径)
Dcen(中心径):OD-d
Nc(有效圈数):总圈数-2
L(作用长度):预压长度+作用行程
当然做好一个要求高的压缩弹簧,要考虑的远不止这些,要考虑弹簧处理后应力的变化、摩擦力影响等等因素。




下面我们看看原题的要求,附图片:
1.压缩弹簧被用在一个装配件里,里面的为塑料件。塑料件和弹簧相配合的直径为8.4mm。
2.装配好后,在不受外力的情况下,弹簧的长度为10mm。
3.在受外力270-280g的情况下,弹簧的长度为为5mm,也就是说弹簧作用行程也为5mm。






分析上面的2个基本公式:
1.G((弹性系数)是通过选材料可以确定的。(我用的不锈钢304)
2.d(线径)怎么选取呢?我们假想下,如果选d=1的话,那么弹簧的圈数就不能超过6圈(保守的圈数),因为在280g力压紧后,空间高只有5 mm(6圈*1=6 mm),会产生矛盾干涉。所以根据以往画弹簧经验,这里我就取d=0.6,(直径太细影响受力,就不取d=0.3了),那么同时确定弹簧的总圈数=7圈,Na有效圈数为5圈,符合弹簧受力的要求(个人认为圈数太少也会影响受力),弹簧压紧后的高度=7圈*0.6=4.2 mm,小于5 mm,符合设计意图。
3.OD(外径) 怎么选取呢?根据图纸,塑料件和弹簧相配的直径为8.4mm,所以取弹簧的内径为9 mm(不松也不紧)那么OD =9+0.6*2=10.2mm
4.Dcen(中心径)= OD-d=10.2-0.6=9.6 mm
5.Na (有效圈?):上面确定线径的时候已经确定了Na=7-2=5圈(两头有2圈是并齐的,就不多说了)
综合上面所叙述,弹簧常数K就可以算出来了
K=7000*0.6^4/8*9.6^3*5=0.0256Kg/mm=25.6g/mm   (代入公式1就OK了)
那么弹簧常数K出来了,代入公式2就可以算得L=P/K=10.93≈11 mm
因为L=预压长度+作用行程     所以预压长度=L-作用行程=11-5=6mm
得出结论:弹簧的自由长度=预压长度+预压载荷时的长度=6+10=16mm
接下来就是出图纸了,就不多说了呢!!
--------------------------------------教程完---------------------------------------------




这个是偶收藏的弹簧资料,大家参考用吧
论坛附件(下载需登录):弹簧资料.rar

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