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圆柱螺旋压缩弹簧计算表 |
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由于螺旋弹簧计算起来比较麻烦，有条件的可以采用计算机将有关计算公式编制成各种程序进行设计计算。另外，为了能快速简捷地确定弹簧的尺寸和参数，特编制了本计算表。设计者可根据弹簧的工作条件，直接从表中查出与设计相接近的弹簧。本表包括了弹簧材料直径≤13mm时，用碳素弹簧钢丝C级；材料直径＞13mm时，用60Si2Mn冷卷制成的Ⅲ类载荷压缩弹簧的主要参数和尺寸。既适用于受变载荷103次以下，也适用于受变载荷在103~105次或冲击载荷的圆柱螺旋压缩弹簧。对于拉伸弹簧，其Pj和fj值为表中值的80%，材料直径≤13mm 当材料的抗拉强度σb不同于表2的σ'b值时，要对工作极限载荷Pj及工作极限载荷下的单圈变形fj进行修正，其修正系数见表2 表中的工作极限载荷Pj和工作极限载荷下的单圈变形fj以及单圈刚度P'd等的公式见表1 如果已知最大工作载荷Pn，用下式求出不同载荷类别的计算载荷Pj Pj＝K1Pn 式中 K1——载荷类别系数 由于表圆柱螺旋压缩弹簧计算表中给出的弹簧尺寸及参数尚未完全考虑Ⅰ类载荷弹簧的性能，因此计算Ⅰ类弹簧除查用本计算表外，尚需进行有关的验算 |
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表1 Pj、fj，P'd、τp、τj及G的计算公式 |
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适用范围 |
工作极 限载荷 Pj/N |
工作极限载荷 下单圈变形 fj/mm |
单圈弹 簧刚度 P'd/N·mm-1 |
许用切应力τp /MPa |
工作极限应力τj /MPa |
切变模量 G/N·mm-2 |
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压簧 |
拉簧 |
压簧 |
拉簧 |
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变载荷作用次数＜103 |
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0.5σb |
0.4σb |
τj≤1.12τp取τj＝τp |
79000 |
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0.5σb |
0.4σb |
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表2 材料的抗拉强度σb不同于σ'b时，Pj和fj的修正系数 |
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材料直径d/mm |
0.5 |
0.6 |
0.7 |
0.8~0.9 |
1.0 |
1.2 |
1.4 |
1.6 |
1.8 |
2.0 |
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σ'b/MPa |
2200 |
2100 |
2060 |
2010 |
1960 |
1910 |
1860 |
1810 |
1760 |
1710 |
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Pj的修正系数 |
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fj的修正系数 |
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材料直径d/mm |
2.5 |
3 |
3.5 |
4~4.5 |
5 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14~45 |
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σ'b/MPa |
1660 |
1570 |
1570 |
1520 |
1470 |
1420 |
1370 |
1320 |
1270 |
1480 |
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Pj的修正系数 |
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fj的修正系数 |
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注：表中的σb及G分别为被采用材料的抗拉强度和切变模量。 |
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