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弹簧

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压缩弹簧计算器

 
请您填写
  • 压簧材质:
  • 平均螺旋直径(中径) D:
  • mm
  • 线材直径(线径) d:
  • mm
  • 压簧总圈数 Na:
  • 原始长度 L0:
  • mm
  • 压缩后长度(min) L1:
  • mm
  • 压缩后长度(max) L2:
  • mm
  • 材料单价 P1:
  • 元/KG
注:请认真填写你所需的弹簧的具体参数,便可以计算出该弹簧对应的数值。您还可以对照下面的弹簧示意图。
  
圆柱螺旋压簧示意图
查看结果
  • 弹簧材质:
  • 横弹性系数 G:
  • kg/mm2
  • 最大应力 Smax:
  • Pa
  • 弹簧外径 D2:
  • mm
  • 弹簧内径 D1:
  • mm
  • 弹簧指数(旋绕比) C:
  • 节距 t=
  • mm
  • 弹簧最小长度 =
  • mm
  • 弹簧系数 K=
  • g/mm
  • 作用力量(min) P1=
  • g
  • 作用力量(max) P2=
  • g
  • 作用力量(min) P1=
  • N
  • 作用力量(max) P2=
  • N
  • 应力(min) S1=
  • Kg/mm2
  • 应力(max) S2=
  • Kg/mm2
  • 弹簧重量 M=
  • g
  • 参考单价 P=
  • 元/个

*以上结果仅供参考



 
 
怎么去设计计算一个合理的弹簧?
      
       目前,广泛应用的弹簧应力和变形的计算公式是根据材料力学推导出来的。若无一定的实际经验,很难设计和制造出高精度的弹簧,随着设计应力的提高,以往的很多经验不再适用。例如,弹簧的设计应力提高后,螺旋角加大,会使弹簧的疲劳源由簧圈的内侧转移到外侧,所有的计算也只是给我们一个大的方向从而减少研发成本。下面我给大家介绍下大至的计算方法。

       首先,我们要明确我们所设计的弹簧有什么要求。如下图,这是一个最基本的压缩弹簧的装配图和弹簧图纸。通过装配件我们要确定我们的弹簧应当用什么节构,外径或是内径大小,工作行程,载荷及工作环境。


弹簧计算的基本公式


 

含义:
c = 弹簧直径比 (c=D/d; c=D/b) [-]
b = 线宽 [mm, in]
d = 线径 [mm, in]
D = 中心直径 [mm, in] 
F = 弹簧负载 [N, lb]
G = 剪切弹性模量[MPa, psi]
h = 线高 [mm, in]
k = 弹簧系数 [N/mm, lb/in]
Ks= 曲线校正因数 [-]
L0 = 自由长度 [mm, in]
LS = 固体高度 [mm, in]
n = 有效圈数 [-]
p = 节距[mm, in]
s = 弹簧变形[mm, in]
Ø =形状系数 t [-] (e.g. DIN 2090) 
t =弹簧材料扭应力 [MPa, psi]
 
曲线纠正因数
线圈弯曲导致额外的线圈弯曲应力。因此计算使用校正因数来纠正压力。
对于圆截面线圈弹簧,校正因数是由几个经验公式决定的。
计算使用以下的关系式:

KS=1+0.5/C

对于方形截面弹簧,校正系数由来自适当的列线图的所给弹簧直径比 b/h 来决定的。计算中的校正系数已经包含了现状系数Ø.
 
推荐弹簧尺寸

  冷成型 热成型
弹簧直径比 c 4 - 16 3 - 12
外径 De max. 350 mm max. 460 mm
有效圈数 min. 2 min. 3
比率 b/h 1:5  -  5:1
自由高度 L0 max. 1000 mm
长细比 L0/D 1 - 10
节距 p (0.3 - 0.6) D;    min. 1.5 d
 
弹簧收尾设计

考虑到压缩弹簧,几种不同的收尾设计。区别于收尾线圈数,线圈的加工以及支撑面的设计。
 收尾线圈为弹簧的末端线圈,与工作线圈同轴,在弹簧工作变形时角度和间距不会变化。收尾线圈常常为弹簧的支撑面,对于压缩弹簧,通常为两端收尾。
磨平线圈为线圈的末端被加工为与轴线垂直的平面。通常加工边缘线圈一半的3/4一直到开放收尾。磨平的线圈通常使用于线径 d > 1 mm的弹簧.
最常用的弹簧收尾设计


  1. 端部不并紧不磨平: 端部线圈未折弯靠紧,端面未磨平
  2. 端部不并紧磨平: 端部线圈未折弯靠紧,端面磨平与轴向垂直
  3. 端部并紧不磨平: 端部线圈折弯靠紧,端面未磨平
  4. 端部并紧磨平: 端部线圈折弯靠紧,端面磨平
 
   此时我们一个完整的合理的弹簧就设计出来了!你还可以通过高径比进行稳定性的验算。根据不同的需求弹簧还有一些后续处理,如:弹簧磨头,弹簧喷丸,弹簧立定处理等。详细可点击阅读。




     

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