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仪器仪表机械结构设计与制造
实验指导书
杨超编
华东交通大学机电工程学院
测控技术与仪器教研室
2004年10月
实验一螺旋拉伸压缩弹簧特性实验
一、实验目的
1．掌握测定拉伸、压缩弹簧特性的方法；
2．验证所测弹簧特性实际值与理论公式计算值的一致性；
3．巩固和加深理解螺旋弹簧拉伸、压缩特性的概念。
二、实验仪器
本实验所用仪器为双数显TCS-P200拉压弹簧实验机。
实验机测试范围：0－200N
行程：170mm
力值分辨率：0.01N
位移分辨率：0.01mm
加载方式：手动加载
力值精度：0.5％示值
实验机由上压盘、下压盘、力传感器、光栅尺、加力手柄、升降手轮、微处理器、键盘
和数显装置等部分组成。
上压盘的移动是靠加力手柄或者升降转动手轮产生的，位移靠光栅尺进行测量，其结果
送到微处理器中；当下压盘受力后，其下面的传感器将结果送到微处理器中；然后将弹簧的
负荷和变形量显示在数显窗口中，也可用微型打印机打印出来。
三、实验步骤
1．根据实验弹簧的自由长度，将上压盘调整到适当的位置（对于压缩弹簧，使上压盘略
高于被测弹簧；对于拉伸弹簧，使上下挂钩的间距略小于被测弹簧两钩环距离，使拉簧很容
易装于挂钩上），然后放置好弹簧；
2．开始加载，当上压盘刚接触被测压簧时（或者两挂钩刚刚接触被测拉簧的两钩环时），
也即载荷显示窗口开始显示载荷时，调整位移显示窗口，使其位移置“0”，压“位移置0”
键；
3．连续加载，给出不同的载荷值，记下相应的位移量（测两次，取其平均值），算出实
际变形量；
4．根据弹簧特性公式算出不同载荷值时的理论变形值。
3
8FDn
（2mm,G80000MPa）
Gd4
四、数据记录
测量出弹簧的参数，计算出刚度值，填入下表：
弹簧参数拉伸弹簧压缩弹簧
弹簧外径D(mm)
弹簧中径D(mm)
2
钢丝直径d(mm)
工作圈数n
总圈数n
1
自由高度h(mm)
0
旋绕比C
刚度F’(N/mm)
弹簧类型：压缩弹簧
序第一次弹簧第二次弹簧两次实测平理论计算变实际值与理论
外加载荷,N
号变形量,mm变形量,mm均值,mm形量,mm值之差,mm
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弹簧类型：拉伸弹簧
序第一次弹簧第二次弹簧两次实测平理论计算变实际值与理论
外加载荷,N
号变形量,mm变形量,mm均值,mm形量,mm值之差,mm
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五、根据实际变形值与理论变形值分别画出特性图
六、比较分析影响两种特性图不完全一致的因素
实验二传动、支承、联轴器、离合器
一、预习
1．曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构；
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