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[!--downpath--]目前廣泛使用的彈簧撓度和變形的估算公式都是從材料的熱學(xué)理論推導(dǎo)出來的。 沒有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，很難設(shè)計(jì)和制造出高精度的彈簧。 隨著設(shè)計(jì)偏差的增加，往年的很多經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)不適用了。 例如，彈簧的設(shè)計(jì)撓度增大后，螺旋角將加大，從而將彈簧的疲勞源從線圈外側(cè)轉(zhuǎn)移到兩側(cè)。 所有的估算只是給我們一個(gè)大方向，降低開發(fā)成本。
如何設(shè)計(jì)和估算一個(gè)合理的彈簧？
首先，我們需要明確我們?cè)O(shè)計(jì)的彈簧有哪些要求。 如右圖，這是最基本的壓縮彈簧的裝配圖和彈簧圖。 通過裝配，我們需要確定我們的彈簧應(yīng)該使用哪種接頭結(jié)構(gòu)、直徑或外徑、工作行程、載荷和工作環(huán)境。
彈簧估計(jì)的基本公式
【意義】
c=彈簧半徑比 (c=D/d;c=D/b)[-]
b=線寬[單位：mm,in]
d=線徑[單位：mm,in]
D=中心半徑[單位：mm,in]
F=彈簧載荷[單位：N, lb]
G=剪切彈性撓度[單位：MPa, psi]
h=線高[單位：mm,in]
k=彈簧系數(shù)[單位：N/mm, lb/in]
Ks=曲線標(biāo)定素?cái)?shù)[-]
L0=自由寬度【單位：mm，in】
LS=實(shí)體高度[單位：mm,in]
n=有效圈數(shù)[-]
p=螺距【單位：mm，in】
s=彈簧變體[單位：mm圓柱彈簧彈力計(jì)算公式，in]
?=形狀系數(shù)t[-](例如)
t = 彈簧材料的扭轉(zhuǎn)變形 [單位：MPa, psi]
曲線校正素?cái)?shù)
線圈彎曲會(huì)導(dǎo)致額外的線圈彎曲偏轉(zhuǎn)。 因此使用校準(zhǔn)乘數(shù)針對(duì)壓力校正該估計(jì)。
對(duì)于圓形截面的螺旋彈簧圓柱彈簧彈力計(jì)算公式，校準(zhǔn)素?cái)?shù)由幾個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式確定。
估計(jì)使用以下關(guān)系：
KS=1+0.5/C
對(duì)于矩形截面彈簧，校準(zhǔn)系數(shù)由適當(dāng)諾模圖中給定的彈簧半徑比 b/h 確定。 估算中的校準(zhǔn)因子已經(jīng)包括現(xiàn)狀因子?。
推薦的彈簧規(guī)格
冷成型
熱成型
彈簧半徑比c
4-16
3-12
直徑
最大350mm
max.460mm
有效圈數(shù)
最小 2
3分鐘
百分比 b/h
1:5-5:1
自由高度L0
max.
撓度 L0/D
1-10
間距 p
(0.3-0.6)D；最小1.5d
彈簧掃設(shè)計(jì)
考慮到壓縮彈簧，有幾種不同的掃描設(shè)計(jì)。 與清掃線圈的數(shù)量、線圈的加工和支撐面的設(shè)計(jì)不同。
尾圈是彈簧的末端圈，與工作圈同軸，彈簧變形時(shí)角度和寬度不會(huì)改變。 尾圈往往是彈簧的支撐面，而對(duì)于壓縮彈簧，一般是兩端的尾部。
接地線圈是一種將線圈末端加工成垂直于軸線的平面的線圈。 一般邊卷的一半仍有3/4加工到開口端。 接地線圈一般用于線徑d>1mm的彈簧。
最常見的彈簧掃設(shè)計(jì)
端頭不緊未磨：端部線圈未折疊緊，錐面未磨。 緊不緊：端部線圈折疊緊，錐面未磨削。
至此，我們就設(shè)計(jì)出了一個(gè)完整合理的彈簧！ 您還可以通過縱橫比檢查穩(wěn)定性。 根據(jù)不同的需要，彈簧還有一些后續(xù)加工，如：彈簧磨頭、彈簧蝕刻、彈簧鑲嵌處理等。
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