等节距蜗卷螺旋弹簧的计算

试设计原始条件b、h、R₂、R₁、P'的数值与前例(等螺旋角蜗卷螺旋弹簧)完全一致的等节距(t＝9.6mm)蜗卷螺旋弹簧。这里，令弹簧两端的支承圈各为3/4圈

由于ξ₁、ξ₂、n、R_i、R'₂、R'₁、l_i，l'₂，l'₁诸值在前例中已求出，其值与本例相同，现仅就H_i、P_i、F_i、τ_i等尚需重新计算的项目列入表1中

表1

项目

单位

公式及数据

参

数

计

算

从大端到弹簧圈n_i的自由高度H_i

mm

弹簧圈n_i开始接触时弹簧所受的载荷P_i

N

弹簧圈n_i接触后弹簧的变形F_i

mm

弹簧圈n_i接触后的应力τi

MPa

从表1中所得的等节距蜗卷螺旋弹簧的主要几何尺寸、载荷、变形和应力等列于表2

表2

n_i

R_i/mm

H_i/mm

P_i/N

F_i/mm

τ_i/MPa

n_i

R_i/mm

H_i/mm

P_i/N

F_i/mm

τ_i/MPa

0

43.0

28

836

17.6

227

3

25.6

56.8

3960

38.5

804

1

37.2

37.6

1290

24.7

373

4

19.8

66.4

8558

44.6

1373

2

31.4

47.2

2146

31.7

527

5

14.0

76

24210

48.0

2852

图1是根据表2所列数值绘制的等节距蜗卷螺旋弹簧的几何尺寸(图a)和材料尺寸(图b)，图2为所设计弹簧的特性曲线及载荷与应力的关系曲线

图1  等节距蜗卷螺旋弹簧计算例题图

图2  弹簧的特性曲线及载荷和应力关系曲线