弹簧的变形在轴向载的作用下,弹簧产生轴向变形,取微分析 8FD2ds根据材料为学有关 微段轴向变形量2:d 螺旋弹簧变形的计算公式 2 G-材料的切变模量 钢:G=8×104Mpa,青铜:G=4×104Mpa 8HD =|a 8FDn 8FCn Gd Gd d D F Gd4 Gd O n 8D'n 8Cn C↓→k↑ C值过小→制造困难,内侧应力个; C值过大→弹簣容易颤动。取值范围:C=4~16
设计：潘存云 设计：潘存云 二、弹簧的变形 dφ = = t t ds G d FD d 0 0 4 2 8 2 4 3 8 2 Gd FD n = F k = 在轴向载荷的作用下，弹簧产生轴向变形λ，取微段分析 微段轴向变形量dλ： C↓ → k↑ C值过小→ 制造困难，内侧应力↑； C值过大→ 弹簧容易颤动。取值范围：C=4~16 dλ D2 F λ F 4 2 2 8 G d FD ds d = D d 2 2 = Gd FC n 3 8 = D n Gd 3 2 4 8 = C n Gd 3 8 = n为有效圈数 钢：G=8×104 Mpa, 青铜：G=4×104 Mpa G--材料的切变模量： 根据材料力学有关圆柱 螺旋弹簧变形的计算公式 T T O’ O
§18-3弹簧的制造、材料和许用应力 弹簧的制造 制造过程:卷绕、端面加 工(压簧减拉钩制作(拉 簣或扭簧)、热处理和工 艺性试验。 冷卷:d<10mm→低温回火,消除应力 热卷:d≥10mm→淬火、回火 经强压处理可提高承载能力。 相反的残余应力,受载时可抵消一部分 弹簧的材料 要求:高的弹性极限、疲劳极限、一定的冲击韧性、 塑性和良好的热处理性能。 材料:优质碳素弹簣钢、合金弹簧钢、有色金属合金
设计：潘存云 一、弹簧的制造 §18-3 弹簧的制造、材料和许用应力 二、弹簧的材料 制造过程：卷绕、端面加 工(压簧)或拉钩制作（拉 簧或扭簧）、热处理和工 艺性试验。 冷卷：d<10 mm 热卷：d≥ 10 mm → 低温回火，消除应力 → 淬火、回火 经强压处理可提高承载能力。 强压处理：将弹簧预先压缩到超过材料的屈服极限， 并保持一定时间后卸载，使簧丝表面层产生与工作应 力相反的残余应力，受载时可抵消一部分工作应力。 要求：高的弹性极限、疲劳极限、一定的冲击韧性、 塑性和良好的热处理性能。 材料：优质碳素弹簧钢、合金弹簧钢、有色金属合金
碳素弹簧钢:含碳量在0.6~0.9%之间,如65、70、85 优点:容易获得、价格便宜、热处理后具有较高的强 度,适宜的韧性和塑性 缺点:当d>12mm,不易淬透,故仅适用于小尺寸的 弹簧。 合金弹簧钢:硅锰钢、铬钒钢。 优点:适用于承受变载荷、冲击载荷或工作温度较高 的弹簧。 有色金属合金:硅青铜、锡青铜、铍青铜。 选用原则: 充分考虑载荷条件(载荷的大小及性质、工作温度和 周围介质的情况)、功用及经济性等因素。一般应优 先采用碳素碳簧钢丝
碳素弹簧钢：含碳量在0.6~0.9%之间，如65、70、85 合金弹簧钢：硅锰钢、铬钒钢。 有色金属合金：硅青铜、锡青铜、铍青铜。 优点：容易获得、价格便宜、热处理后具有较高的强 度，适宜的韧性和塑性。 缺点：当d>12 mm，不易淬透，故仅适用于小尺寸的 弹簧。 优点：适用于承受变载荷、冲击载荷或工作温度较高 的弹簧。 选用原则： 充分考虑载荷条件（载荷的大小及性质、工作温度和 周围介质的情况）、功用及经济性等因素。一般应优 先采用碳素碳簧钢丝