目的要求掌握彈簧的功用和種類

目的要求：掌握彈簧的功用和種類，掌握圓柱螺旋彈簧的構造、資料和制造，了解彈簧的設計和強度計算。教學重點：彈簧的功用和種類，掌握圓柱螺旋彈簧的結構、資料和制造教學難點：彈簧的設計和強度計算。教學內容：概述、彈簧的構造、資料和制造，各種彈簧的設計計算。第十二章彈簧第十二章彈簧§12—1概述一、彈簧的功用〔1〕控制機構的位置和運動〔2〕緩沖及吸振〔3〕儲存能量〔4〕丈量力和力矩按照性質不同可分為：緊縮彈簧、拉伸彈簧、改動彈簧和彎曲彈簧按外形不同又可分為：螺旋彈簧、碟形簧、環(huán)形簧、盤彈簧和板簧二、彈簧的類型三、彈簧的任務原理1、彈簧特性線和剛度板彈簧圓柱螺旋彈簧圓錐螺旋彈簧碟形彈簧環(huán)形彈簧盤彈簧彈簧特性線——表示彈簧載何與變形量之間的關系曲線彈簧的剛度——彈簧的載荷變化量與變形變化量之比，以k表示拉壓彈簧改動彈簧彈簧特性線呈直線的，其剛度為常數，稱為定剛度彈簧；當特性線呈折線或曲線時，其剛度是變化的，稱為變剛度彈簧。常見彈簧的種類及特性曲線2、變形能加載過程中彈簧所吸收的能量稱為變形能對于拉、壓彈簧對于改動彈簧加載與卸載特性線所包圍的面積即代表耗費的能量U0，U0越大，闡明彈簧的吸振才干越強。U0與U之比值稱為阻尼系數?！?2—2圓柱螺旋彈簧的構造、制造及資料1、緊縮彈簧彈簧兩端的端面圈與鄰圈并緊，不參與彈簧變形，只起支承的作用，俗稱死圈。一、圓柱螺旋彈簧的構造2、拉伸彈簧如圖，圓柱螺旋拉伸彈簧不受外力的自在形狀，此時彈簧各圈應相互并攏。拉伸彈簧分無初拉力和有初拉力兩種。拉伸彈簧的端部構造方式彈簧的卷制方法有冷卷法和熱卷法二、圓柱螺旋彈簧的制造要求彈簧資料應具有高的彈性極限和疲勞極限，足夠的韌性和塑性，良好的熱處置性能。常用的彈簧資料有：碳素彈簧鋼〔如60、75、65Mn等〕、硅錳彈簧鋼〔如60Si2MnA〕、鉻釩彈簧鋼〔如50Cr-VA〕、不銹鋼〔如1Cr18Ni9〕及青銅〔如QBe2〕等。三、圓柱螺旋彈簧的資料及許用應力彈簧資料的許用應力與彈簧的受載循環(huán)次數有關1、彈簧的資料2、彈簧的許用應力§12—3圓柱螺旋緊縮〔拉伸〕彈簧的設計計算一、彈簧特性線預緊力F1稱為彈簧的最小載荷。Fmax為彈簧所接受的最大任務載荷，此時，彈簧高度緊縮到H2，相應變形為λmax，該時辰彈簧各圈之間仍應保管δ1的間隙，欲稱余隙。F3為彈簧的極限載荷。λmax與λ1之差或H2與H1之差，稱為彈簧的任務行程λ0二、根本參數及其選擇圓柱螺旋彈簧的主要參數有：彈簧絲直徑d、彈簧圈外徑D、內徑D1、中徑D2、彈簧節(jié)距p和螺旋升角α、彈簧指數C〔旋繞比〕三、圓柱螺旋拉壓彈簧的強度計算1、彈簧受力當緊縮彈簧接受軸向載荷F的作用時，鋼絲剖面A-A上作用著橫向力F和扭矩T，A-A剖面呈橢圓形，現取垂直于鋼絲軸線的剖面B-B。K——曲度系數2、彈簧應力緊縮彈簧最大切應力四、彈簧的剛度計算1、彈簧的變形2、彈簧剛度和圈數3、彈簧的穩(wěn)定性驗算緊縮彈簧的自在高度H0與中徑D2之比稱為長細比，以b表示當彈簧兩端固定時，b<5.3；當彈簧一端固定，一端可轉時，b<3.7；當彈簧兩端都可轉動時，b<2.6。Fc=CBkH0Fc——臨界穩(wěn)定載荷CB——不穩(wěn)定系數k——彈簧剛度為保證彈簧的穩(wěn)定性必需滿足Fc≥(2~2.5)Fmax假設長細比不滿足要求，構造上又不允許加裝導桿或導套，那么必需進展穩(wěn)定性計算其臨界穩(wěn)定載荷§12—4圓柱螺旋改動彈簧的設計計算一、圓柱螺旋改動彈簧的構造及特性曲線改動彈簧的特性如左圖，呈螺旋形，兩端帶有桿臂或掛鉤，自在形狀下，各彈簧圈間留有少量間隙。改動彈簧的特性線見右圖。二、圓柱螺旋改動彈簧的設計計算改動彈簧曲度系數K′圓柱螺旋改動彈簧鋼絲剖面中的應力，可近似地看作彎曲梁進展計算最大改動角改動剛度任務圈數§12—5其它類型彈簧簡介平面蝸卷形盤簧又稱蝸卷簧，它的構造是按阿基米德螺線構成的，如左圖。平面蝸卷形盤簧特性曲線如右圖一、平面蝸卷形盤簧環(huán)形彈簧是由假設干具有配合錐面的內、外圓環(huán)相互疊合而組成的一種緊縮彈簧，如左圖。二、環(huán)形彈簧環(huán)形彈簧的特