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您當前的位置是:五金沖壓件 >> 行業(yè)動態(tài)什么是彈簧、拉伸彈簧、壓縮圓柱彈簧受力、強剛度分析
發(fā)布時間:2019-08-26 15:22:07

1、彈簧的受力
壓縮彈簧,當彈簧受軸向壓力F時,在彈簧絲的任何橫剖面上將作用著:扭矩T=FRcosα,彎矩M=FRsinα,切向力Q=Fcosα和法向力N=Fsinα(式中R為彈簧的平均半徑)。由于彈簧螺旋角α的值不大(對于壓縮彈簧為6~90),所以彎矩M和法向力N可以忽略不計。因此,在彈簧絲中起主要作用的外力將是扭矩T和切向力Q。α的值較小時,cosα≈1,可取T=FR和Q=F。這種簡化對于計算的準確性影響不大。
當拉伸彈簧受軸向拉力F時,彈簧絲槽剖面上的受力情況和壓縮彈簧相同,只是扭矩T和切向力Q均為相反的方向。所以上述兩種彈簧的計算方法可以一并講述。
2、彈簧的強度
從受力分析可見,彈簧受到的應力主要為扭矩和橫向力引起的剪應力,對于圓形彈簧絲系數(shù)Ks可以理解為切向力作用時對扭應力的修正系數(shù),進一步考慮到彈簧絲曲率的影響,可得到扭應力。式中K為曲度系數(shù)。它考慮了彈簧絲曲率和切向力對扭應力的影響和一定條件下鋼絲直徑。
3、彈簧的剛度
圓柱彈簧受載后的軸向變形量,式中n為彈簧的有效圈數(shù);G為彈簧的切變模量。這樣彈簧的圈數(shù)及剛度分別為對于拉伸彈簧,n120時,一般圓整為整圈數(shù),n120時,可圓整為1/2圈;對于壓縮彈簧總?cè)?shù)n1的尾數(shù)宜取1/4、1/2或整圈數(shù),常用1/2圈。為了保證彈簧具有穩(wěn)定的性能,通常彈簧的有效圈數(shù)少為2圈。C值大小對彈簧剛度影響很大。若其它條件相同時,C值愈小的彈簧,剛度愈大,彈簧也就愈硬;反之則愈軟。不過,C值愈小的彈簧卷制愈困難,且在工作時會引起較大的切應力。
此外,k值還和G、d、n有關(guān),在調(diào)整彈簧剛度時,應綜合考慮這些因素的影響。
壓縮彈簧,當彈簧受軸向壓力F時,在彈簧絲的任何橫剖面上將作用著:扭矩T=FRcosα,彎矩M=FRsinα,切向力Q=Fcosα和法向力N=Fsinα(式中R為彈簧的平均半徑)。由于彈簧螺旋角α的值不大(對于壓縮彈簧為6~90),所以彎矩M和法向力N可以忽略不計。因此,在彈簧絲中起主要作用的外力將是扭矩T和切向力Q。α的值較小時,cosα≈1,可取T=FR和Q=F。這種簡化對于計算的準確性影響不大。
當拉伸彈簧受軸向拉力F時,彈簧絲槽剖面上的受力情況和壓縮彈簧相同,只是扭矩T和切向力Q均為相反的方向。所以上述兩種彈簧的計算方法可以一并講述。
2、彈簧的強度
從受力分析可見,彈簧受到的應力主要為扭矩和橫向力引起的剪應力,對于圓形彈簧絲系數(shù)Ks可以理解為切向力作用時對扭應力的修正系數(shù),進一步考慮到彈簧絲曲率的影響,可得到扭應力。式中K為曲度系數(shù)。它考慮了彈簧絲曲率和切向力對扭應力的影響和一定條件下鋼絲直徑。
3、彈簧的剛度
圓柱彈簧受載后的軸向變形量,式中n為彈簧的有效圈數(shù);G為彈簧的切變模量。這樣彈簧的圈數(shù)及剛度分別為對于拉伸彈簧,n120時,一般圓整為整圈數(shù),n120時,可圓整為1/2圈;對于壓縮彈簧總?cè)?shù)n1的尾數(shù)宜取1/4、1/2或整圈數(shù),常用1/2圈。為了保證彈簧具有穩(wěn)定的性能,通常彈簧的有效圈數(shù)少為2圈。C值大小對彈簧剛度影響很大。若其它條件相同時,C值愈小的彈簧,剛度愈大,彈簧也就愈硬;反之則愈軟。不過,C值愈小的彈簧卷制愈困難,且在工作時會引起較大的切應力。
此外,k值還和G、d、n有關(guān),在調(diào)整彈簧剛度時,應綜合考慮這些因素的影響。