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弹簧力的大小计算方式
弹簧力的大小计算方式

工作中经常要用到弹簧,如何设计计算弹簧力的大小呢?一定是很多网友想知道的!那么今天我就把这个分享给大家。

1、压力弹簧

压力弹簧的设计数据,除弹簧尺寸外,更需要计算出最大负荷及变位尺寸的负荷;

弹簧常数:以k表示,当弹簧被压缩时,每增加1mm距离的负荷(kgf/mm);

弹簧常数公式(单位:kgf/mm):K=(G×d4)/(8×Dm3×Nc)

G=线材的钢性模数:琴钢丝G=8000;不锈钢丝G=7300;磷青铜线G=4500;黄铜线G=3500d=线径

Do=OD=外径

Di=ID=内径

Dm=MD=中径=Do-dN=总圈数

Nc=有效圈数=N-2

弹簧常数计算范例:线径=2.0mm,外径=22mm,总圈数=5.5圈,钢丝材质=琴钢丝

K=(G×d4)/(8×Dm3×Nc)=(8000×24)/(8×203×3.5)=0.571kgf/mm2

拉力弹簧的k值与压力弹簧的计算公式相同。

拉力弹簧的初张力:初张力等于适足拉开互相紧贴的弹簧并圈所需的力,初张力在弹簧卷制成形后发生。拉力弹簧在制作时,因钢丝材质、线径、弹簧指数、静电、润滑油脂、热处理、电镀等不同,使得每个拉力弹簧初始拉力产生不平均的现象。所以安装各规格的拉力弹簧时,应预拉至各并圈之间稍为分开一些间距所需的力称为初张力。

初张力=P-(k×F1)=最大负荷-(弹簧常数×拉伸长度)

3、扭力弹簧

弹簧常数:以k表示,当弹簧被扭转时,每增加1°扭转角的负荷(kgf/mm)。

弹簧常数公式(单位:kgf/mm):K=(E×d4)/(1167×Dm×p×N×R)

E=线材之钢性模数:琴钢丝E=21000,不锈钢丝E=19400,磷青铜线E=11200,黄铜线E=11200d=线径

Do=OD=外径

Di=ID=内径

Dm=MD=中径=Do-dN=总圈数

R=负荷作用的力臂

p=3.1416