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弹簧

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扭簧计算器

 
请您填写
  • 扭簧材质:
  • 平均螺旋直径(中径) D:
  • mm
  • 线材直径(线径) d:
  • mm
  • 圈数 Tum:
  • 角度 deg:
  • 固定侧力臂长 X1:
  • mm
  • 施力侧力臂长 X2:
  • mm
  • 转动角度 A1:
  • 转动角度 A2:
  • 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。
  
圆柱螺旋扭簧示意图
查看结果
  • 弹簧材质:
  • 纵弹性系数 G:
  • Kg/mm2
  • 最大应力 Smax:
  • Pa
  • RA:
  • Na:
  • 弹簧系数 K=
  • g.mm/deg
  • 旋转后总长度 L=
  • mm
  • 旋转后内径 Ds=
  • mm
  • 作用力量 P1=
  • g
  • 作用力量 P2=
  • g
  • 力矩 M1=
  • g.mm
  • 力矩 M2=
  • g.mm
  • 应力 S1=
  • Kg/mm2
  • 应力 S2=
  • Kg/mm2
  • 弹簧重量 M=
  • g
  • 参考单价 P=
  • 元/个

*以上结果仅供参考

 

亨特弹簧,多年高精度弹簧研发与生产经验,如需弹簧设计请直接联系我司右上方工程小组。


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。(见图一)




螺旋线圈构成的圆柱形弹簧,工作线圈间为恒定间距,能够承受垂直于环绕轴沿着卷绕方向和反方向的扭力。线径大于16mm的弹簧通常为冷卷。热成型弹簧用于强负载的直径大于10mm的较大尺寸弹簧。

备注:该计算设计用于线圈卷绕方向的扭转负载,不计入弹簧内部或外部导向零件的支撑效果。也不计入出现的摩擦效果。线圈之间的可能的摩擦也不计入在内。

 

特殊属性

  • 适合中低负载
  • 线性工作特性
  • 相关低弹簧系数
  • 低费用

 

弹簧设计

扭簧按两种基本设计制造:紧和松(线圈间隙)。如果是静态负载,紧凑的线圈为推荐选项。但是,工作线圈之间出现摩擦,这将导致弹簧寿命减少。另外,线圈的过于接近的间隙阻止弹簧完美喷丸。

备注: 承载负载过程中,在卷绕方向上的负载弹簧长度增加。热成型弹簧通常一定在线圈之间会有间隙。

 

弹簧计算基本关系式(见图二)


c = 弹簧指数(c=D/d; c=D/t) [-]
b = 线宽[mm, in]
d = 线径[mm, in]
D = 中心弹簧直径[mm, in] 
M = 弹簧负载[Nmm, lb in]
E = 拉伸弹性模量[MPa, psi]
k = 扭转弹簧率[Nmm/°, lb in/°]
Kb = 曲线修正因数[-]
LK = 卷绕部分的长度[mm, in]
n = 工作线圈数[-]
p = 线圈间距[mm, in]
t = 线厚度[mm, in]
a =角度偏移 [°]
d0 =自由弹簧的角度[°] 
s =弹簧材料的弯曲应力 [MPa, psi]
曲线修正因数
修正因数显示弹簧来自曲线的额外应力
弹簧功能尺寸 
扭簧的功能变形(引脚偏转)导致其尺寸变化。负载下沿着卷绕方向的弹簧直径减小。

D"=D*n/((n+a)/360))

另外:封闭卷绕弹簧长度增加

L"=LK+d*(a/360)

 

推荐弹簧尺寸

 

弹簧指数c             4 - 16
外径 De                max. 350 mm
工作弹簧数 n         min. 2
比率 b/t                1 - 10
卷绕部分长度 LK    max. 800 mm
长细比 LK/D          1 - 10

 


考虑到应力集中的可能性发生,扭簧引脚的形状一定越简单越好。扭簧中使用的基本引脚类型可以参看下图。引脚设计的选择依据所需的弹簧安装方式,其尺寸以及所需的负载点到弹簧轴心的距离,同时,支撑引脚和工作引脚也会有所不同。

引脚的基本类型

 

  1. 直线相切引脚
  2. 直线轴向引脚
  3. 法向外部引脚
  4. 法向内部引脚
固定引脚方式

 

如果引脚全被固定,扭转弹簧线圈产生工作角度。如果一端引脚自由,负载时引脚弯曲。这将使引脚角度偏转量增加。引脚弯曲总量随着引脚长度的增加而增加。引脚固定安装增加了计算的精度,同时提高了弹簧的功能。

 

 


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