壓力彈簧的設計數據,除彈簧規格外,更須要估算出最大負荷及變位規格的負荷;
彈簧常數:以k表示,當彈簧被壓縮時,每降低1mm距離的負荷(kgf/mm);
彈簧常數公式(單位:kgf/mm):K=(G×d
4
)/(8×Dm
3
×Nc)
G=線材的鋼性模數:琴鋼絲G=8000?;碳鋼絲G=7300;磷青銅線G=4500?;銅質線G=3500
d=線徑
Do=OD=直徑
Di=ID=外徑
Dm=MD=中徑=Do-d
N=總圈數
Nc=有效圈數=N-2
彈簧常數估算范例:線徑=2.0mm?,?直徑=22mm?,?總圈數=5.5圈?,鋼絲材質=琴鋼絲
K=(G×d
4
)/(8×Dm
3
×Nc)=(8000×2
4
)/(8×20
3
×3.5)=0.571kgf/mm
拉力彈簧
拉力彈簧的?k值與壓力彈簧的估算公式相同。
初張力=P-(k×F1)=最大負荷-(彈簧常數×拉伸寬度)
扭矩彈簧
彈簧常數:以?k?表示,當彈簧被扭轉時,每降低1°扭轉角的負荷(kgf/mm).
彈簧常數公式(單位:kgf/mm):?K=(E×d
4
)/(1167×Dm×p×N×R)
E=線材之鋼性模數:琴鋼絲E=21000?,碳鋼絲E=19400?,磷青銅線E=11200,銅質線E=11200
d=線徑
Do=OD=直徑
Di=ID=外徑
Dm=MD=中徑=Do-d
N=總圈數
R=負荷作用的力臂
p=3.1416
拉力彈簧的初張力:初張力等于適足拉開相互貼近的彈簧并圈所需的力扭簧彈力計算公式,初張力在彈簧卷制成型后發生。
拉力彈簧在制做時,因鋼絲材質、線徑、彈簧指數、靜電、潤滑油脂、熱處理、電鍍等不同,
致使每位拉力彈簧初始拉力形成不平均的現象。所以安裝各尺寸的拉力彈簧時,
應預拉至各并圈之間稍微分開一些寬度所需的力稱為初張力。
胡克的彈性定理強調:在彈性限度內扭簧彈力計算公式,彈簧的彈力f和彈簧的寬度x成反比,即f=-kx,k是物
質的彈性系數,它由材料的性質所決定,減號表示彈簧所形成的彈力與其伸長(或壓縮)的