第15章弹簧.ppt

第十七章 弹簧 目标规划 第一节 概述 第二节 圆柱形压缩(拉伸)螺旋弹簧 * * 知识目标 1.基本了解：各种弹簧的材料与制造 圆柱螺旋弹簧的特性曲线、弹簧的应力变形 2.重点掌握：弹簧特点、应用、选择； 圆柱弹簧设计的基本原理、设计方法和过程 技能目标 正确选择弹簧；正确设计圆柱螺旋拉、压弹簧 穿针引线 弹簧 概述 弹簧的功用 弹簧的类型 圆柱螺旋弹簧的几何尺寸 圆柱压缩(拉伸)螺旋弹簧 弹簧的材料 弹簧的制造 圆柱螺旋弹簧的特性曲线 弹簧的应力 弹簧的变形 弹簧的许用应力 圆柱螺旋拉压弹簧 弹簧的功用和类型 弹簧的材料与制造 一、弹簧的功用及类型 功用： 1)控制机械的运动 2)吸收震动和冲击能量 3)存贮和释放能量 4)测量力的大小 载荷性质 拉伸弹簧 压缩弹簧 扭转弹簧 弯曲弹簧 载荷性质 螺旋弹簧 蝶形弹簧 环形弹簧 板弹簧 盘簧 二、弹簧的材料和制造 弹簧的材料主要是弹簧钢，品种有碳素弹簧钢、低锰弹簧钢、硅锰弹簧钢和铬钒钢。 合金钢65Si2MnA、50CrVA，不锈钢有1Cr18Ni9、 1Cr18Ni9Ti 螺旋弹簧的制造工艺包括：卷制、端部加工、热处理、工艺试验和强压处理 卷制有冷卷和热卷。弹簧直径小于8~10mm用冷卷，反之热卷 端部加工 制作拉钩 强压处理或喷丸处理提高弹簧的静强度或动载荷的疲劳强度 一、圆柱螺旋弹簧的几何尺寸 二、圆柱螺旋弹簧的特性曲线 弹簧所受载荷与其变形的关系曲线称为弹簧的特性曲线 1.圆柱螺旋压缩弹簧的特性曲线 Flim为弹簧极限载荷，相应弹簧高度为Hlim，变形量为λlim 为保证弹簧正常工作F2≤0.8Flim 2.圆柱螺旋拉伸弹簧的特性曲线 按卷制方式不同，拉伸弹簧分为有预应力和无预应力两种 无预紧力的特性曲线与压缩弹簧特性曲线相同 有预紧力的需要克服预应力之后才能伸长，因此需要加一段假想的变形量X0 三、弹簧的应力 轴向力F作用在弹簧的轴线上，弹簧丝的直径为d，弹簧的中径为D，螺旋升角为α ，一般α9o 弹簧的最大切应力产生在内侧，最大切应力及强度条件为： K为弹簧曲度系数(瓦尔系数) C为螺旋比或弹簧指数(C=D2/d) 可通过左侧图表查的 四、弹簧的变形 弹簧的轴向变形量 弹簧产生单位变形量所需要的载荷称为弹簧刚度k C 越小，弹簧刚度越大，但C过小，弹簧卷制困难，并在弹簧内侧引起较大应力。C过大，则弹簧容易颤动。C应控制在4~16之间，一般5~8