2021拉伸绷簧的规划核算ppt

　　第十五章 弹 簧 学习内容 学习要求 思考题与习题 学 习 内 容 § 15 — 1 概述 § 15 — 2 绷簧的制作、资料和许用应力 § 15 — 3 圆柱螺旋拉伸、紧缩绷簧的 规划核算 学习要求： 1. 了解绷簧的功用、品种结构资料和制 造工艺等基础知识； 2. 了解绷簧的作业特色、特性曲线、刚 度和安稳才能等基本概念； 3. 了解圆柱螺旋紧缩、拉伸绷簧的规划 核算，最重要的包括强度和刚度核算、基 本参数和几许尺度核算、结构规划、 特性曲线 概述 一、绷簧的功用 绷簧是一种弹性的元件，它具有刚度小、变 形大、在载荷效果下易发生较大弹性变形等特 点，在各类机械中使用非常广泛。 绷簧的首要功用有： （ 1 ）操控组织的方位和运动； （ 2 ）缓冲及吸振； （ 3 ）贮存能量； （ 4 ）测量力和力矩 。 概述 二、绷簧的类型 按绷簧接受的载荷分： 拉伸绷簧 紧缩绷簧 改变绷簧 曲折绷簧 依照绷簧的形状分： 螺旋绷簧 环形绷簧 碟形绷簧 板簧 盘簧 螺旋绷簧是用绷簧丝卷绕制成的，因为制作 简洁，所以使用最广。在一般机械中，最常用的 是圆柱螺旋绷簧。 概述 概述 圆柱形螺旋绷簧的结构 ? 图示为螺旋紧缩 绷簧和拉伸绷簧。 压簧在自在状况 下各圈间应留有 必定的余留空隙 d 1 。为使载荷沿 绷簧轴线传递， 绷簧的两头各有 3/4 ～ 5/4 圈与邻 圈并紧，称为死 圈。死圈端部必 须磨平。 概述 本章首要介绍圆柱螺旋拉伸、紧缩绷簧 § 15 — 2 圆柱螺旋绷簧的结构、制作及资料 一、圆柱螺旋绷簧的结构 1 、紧缩绷簧 绷簧两头的端面圈与邻 圈并紧，不参加绷簧变形 ，只起支承的效果，俗称 死圈 。 d / 4 p ? H 0 d 1 d D 1 D 2 D 并紧不磨平端 并紧磨平端 ( 3 / 4 ) d d 圆柱螺旋绷簧的结构、制作及资料 2 、拉伸绷簧 H 0 p 如图，圆柱螺 旋拉伸绷簧不受 外力的自在状况， 此刻绷簧各圈应 相互并拢。拉伸 绷簧分无初拉力 和有初拉力两种。 D D 2 D 1 d 拉伸绷簧的 端部结构及方式 圆柱螺旋绷簧的结构、制作及资料 二、圆柱螺旋绷簧的制作 绷簧的卷制办法有冷卷法和热卷法 三、圆柱螺旋绷簧的资料及许用应力 1 、绷簧的资料 要求绷簧资料应具有高的弹性极限和疲劳极限， 满意的耐性和塑性，杰出的热处理功能。常用的绷簧 资料有：碳素绷簧钢（如 60 、 75 、 65Mn 等）、硅锰弹 簧钢（如 60Si2MnA ）、铬钒绷簧钢（如 50Cr-V A ）、 不锈钢（如 1Cr18Ni9 ）及青铜（如 QBe2 ）等。 2 、绷簧的许用应力 绷簧资料的许用应力与绷簧的受载循环次数有关 . § 15 — 3 圆柱螺旋紧缩 ( 拉伸 ) 绷簧的规划核算 一 、绷簧特性线 ( 紧缩绷簧 ) 绷簧特性线 —— 表明绷簧载荷 与变形量之间的联系曲线 称为绷簧的最小 载荷。 F max ( F 2 ) 为绷簧所接受 的最大作业载荷，此刻，弹 簧高度紧缩到 H 2 ，相应变形 为 λ max ，该时间绷簧各圈之间 仍应保存 δ 1 的空隙，称为余 隙。 F 3 为绷簧的极限载荷。 绷簧的作业行程 λ 2 = λ max - λ 1 d d p D 1 D 2 D H 0 H 1 H 2 F F 1 O ? 1 F 3 F max U ? 2 ? max ? 3 H 3 ? 载荷 - 变形特性线图 圆柱螺旋拉伸、紧缩绷簧的规划核算 二、圆柱螺旋拉压绷簧的强度核算 1 、绷簧受力 F D 2 /2 当紧缩绷簧接受 轴向载荷 F 的效果时， D F 2 钢丝剖面 A-A 上效果 T 着横向力 F 和扭矩 T ， A-A 剖面呈椭圆形， 现取垂直于钢丝轴 线 N M A Q F A ? 2 T = F D 2 m d B n 剖面 B - B F F 圆柱螺旋拉伸、紧缩绷簧的规划核算 2 、绷簧应力 紧缩绷簧最大切应力 发生在 绷簧丝内侧 , 其 值为 : 8 CF ? max ? K ? ? ? ? 2 ? d 绷簧丝直径 d : 式中 : K — 曲度系数 4 C ? 1 KF 0 . 615 2 C d ? ? 1 . 6 ? K 4 C ? 4 ? ? C ? ? m a x = K ? ? ? ? = ? F + ? T ? T ? F B ? B m n C — 绷簧指数（旋绕比）。 D 2 C ? d 卷绕困难 , 且作业时绷簧内侧应力 C 绷簧不安稳 , 易颤抖 . 一般 C=5 ～ 10 圆柱螺旋拉伸、紧缩绷簧的规划核算 三、绷簧的刚度核算 1 、绷簧的变形 8 FD n 8 FC 3 ? ? ? Gd Gd 3 2 4 2 、绷簧刚度和圈数 绷簧刚度 Gd k ? ? 3 ? 8 C n F G ? d Gd 2 绷簧的有用圈数 n ? ? 3 3 8 F 2 C 8 C k 绷簧的总圈数 n 1 ? n ? ( 1 . 5 ~ 2 . 5 ) 圈 圆柱螺旋拉伸、紧缩绷簧的规划核算 紧缩绷簧的自在高度 H 0 与中径 D 2 之比称为 高径比 ， 以 b 表明 , 要求 b ? H 0 ? ? b ? 当绷簧两头固守时， [ b ]=5.3 ；当绷簧一端固定， 另一端铰支时， [ b ]=3.7 。 制作绷簧的绷簧丝打开长度： ? D 2 n 1 关于紧缩绷簧： L ? cos ? 式中 ? 为未加载时的螺旋升角，一般 ? ? 5 ? D n 2 1 关于拉伸绷簧： L ? ? l cos ? 式中 l 为拉伸绷簧挂钩部分的打开长度。 D 2 3 、绷簧的安稳性验算 ~ 9 小结： ? ? ? ? 强度核算－用来决议绷簧丝的直径 d; 刚度核算－用来决议绷簧有用作业圈数 n; 结构尺度核算－用来确认结构尺度及制作 制作图纸； 安稳性验算－对紧缩绷簧以高径比做安稳 性验算，若不满意应调整结 构参数或设置导套．

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