第一章 弹簧受力分析.ppt

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制 潘存云教授研制 二、扭转弹簧的特性曲线 T T 在材料的弹性极限内，扭转弹簧的载荷(扭矩)与变形(转角) ----特性曲线也是呈线性变化。 T φ Tlim 、φlim ----极限工作扭转及极限转角; Tmax 、φmax --最大工作扭转及转角; Tmin 、φmin --最小工作扭转及转角; 一般取：Tmin =(0.1~0.5) Tmax 。 应用实例：用于压紧和储能，如门的自动复位、电机中保持电刷的接触压力等。 T T φ φlim T lim T max φmax T min φmin 新疆大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制 强度条件： 扭转变形： W----截面系数 [σ ] ≈ 1.25[τ] E----材料弹性模量，I----簧丝截面惯性矩， n----弹簧有效圈数， D2----弹簧中径 。 三、圆柱螺旋扭转弹簧的计算 在扭矩T作用下，簧丝任意截面B-B内的载荷为： 弯矩：M=Tcosα 因为α很小，则可认为扭簧只承受弯矩：M ≈ T 扭矩：T’=Tsin α M M T T φ T’ B B α M T D2 刚度： 新疆大学专用 作者： 潘存云教授 1）对于精度高的扭转弹簧，圈与圈之间应留有间隙，以免载荷作用下，因摩擦而影响其特性曲线。 2）扭转弹簧的旋向应与外加力矩一致。弹簧内侧的最大工作应力（压）与卷绕产生的残余应力（拉）反向（抵消），从而提高承载能力。 3）心轴和弹簧内径之间必须留有间隙。避免因D2减小而抱轴。 设计要点： 已知条件：最大工作载荷Fmax和相应的变形λmax，其 它要求（如工作温度、安装空间的限制等） 设计确定：弹簧丝直径、弹簧中径、工作圈数、弹簧 的螺旋升角和长度等。 四、圆柱螺旋扭转弹簧的设计步骤 新疆大学专用 作者： 潘存云教授 计算步骤： 1)选择弹簧材料及许用应力，以及扭簧的结构形式； 3)根据安装空间初设弹簧中径D，由C值估取弹簧丝 直径d，并查取弹簧丝的许用应力； 4)试算簧丝直径d’： 2) 选择旋绕比C，通常可取C ≈5 ~8，并算出补偿系 数K1值； 检查尺寸是否合适。 5) 根据变形条件求出弹簧工作圈数： 6）计算弹簧丝长度： 新疆大学专用