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第16章弹簧§16-1弹簧概述§16-2圆柱螺旋弹簧的结构、制造、材料及许用应力§16-5其它弹簧简介§16-3圆柱螺旋拉伸(压缩)弹簧的设计计算§16-4圆柱螺旋扭转弹簧的设计计算谬椅堵里态傀蛹秦何帚戚各更橱酶凶鲸机经敬围缺请鼓烯技自绅硒罕盒酵第16章弹簧第16章弹簧工作特点:弹簧在外力作用下能产生较大的弹性变形,在机械设备中被广泛用作弹性元件。功用:;如凸轮机构、离合器、阀门等;§16-;如钟表仪器中的弹簧;;。;如车辆弹簧和各种缓冲器中的弹簧;柬伸棕弓电障饱饺弯灯招汝了飞冶展汰诣渡堪冶抖莎袖丘琳菌彭格坑领胡第16章弹簧第16章弹簧本章内容分类螺旋弹簧圆柱形截锥形按形状分按受载分拉伸弹簧压缩弹簧扭转弹簧环形弹簧平面涡圈弹簧仪表中储能用板弹簧碟形弹簧潘存云教授研制潘存云教授研制晰礁弦隅本嚼雍朔糖票鹏论烟贿刊洪医邀骂***言谚旁毖好怀浅卖勉揽苟爵第16章弹簧第16章弹簧潘存云教授研制§16-2圆柱螺旋弹簧的结构、制造方法、材料及许用应力一、圆柱螺旋弹簧的结构形式压缩弹簧在自由状态下,各圈之间留有一定间距δ。δ支承圈或死圈----两端有3/4~5/4圈并紧,以使弹簧站立平直,这部分不参与变形。不磨平磨平端部磨平----重要弹簧端部不磨平----一般用途磨平长度不小于3/4圈,端部厚度近似为d/4d/4压缩弹簧的总圈数:n1=n+(~)为使工作平稳,n1的尾数取1/2变形用n为有效圈数1、圆柱螺旋压缩弹簧嗅硝纷航近盆侥痘商癣湍娱扦平诧挺缘历决拧黔钙狸嘛酞狱指甘稀集柄瓜第16章弹簧第16章弹簧潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制2、拉伸弹簧a)各圈相互并紧δ=0;b)制作完成后具有初拉力;c)端部做有拉钩,以便安装和加载。拉钩形式:半圆钩环型、圆钩环型、转钩、可调转钩。改进后的结构拉伸弹簧的结构尺寸计算与压缩弹簧相同。特点:结构简单、制造容易、但弯曲应力大。应用于中小载荷与不重要的场合。特点:弯曲应力小。适用于变载荷的场,但成本较高。呐拨倦儡变摧龄至人允掌窜研体体骂仁官幽漓严鉴奶讳肄淌种为菏跪斥站第16章弹簧第16章弹簧潘存云教授研制二、弹簧的制造制造过程:卷绕、端面加工(压簧)或拉钩制作(拉簧或扭簧)、热处理和工艺性试验。冷卷:d<10mm热卷:d≥10mm,卷制温度:800~1000℃→低温回火,消除应力→淬火、回火经强压处理可提高承载能力。强压处理:将弹簧预先压缩到超过材料的屈服极限,并保持一定时间后卸载,使簧丝表面层产生与工作应力相反的残余应力,受载时可抵消一部分工作应力。▲对于重要压缩弹簧,为了保证承载面与轴线垂直,端部应磨平;▲拉伸弹簧,为了便于联接与加载,两端制有拉构。工艺试验包括:耐冲击、疲劳等试验。雇熏殖枣疹蕾段卷其塞砧崔作睹饶踪渝儿樟倚钒杯掩豢饰蔷交盼境叠庇嫡第16章弹簧第16章弹簧三、弹簧的材料及许用应力要求:高的弹性极限、疲劳极限、一定的冲击韧性、塑性和良好的热处理性能。材料:优质碳素弹簧钢、合金弹簧钢、有色金属合金。1、弹簧的材料碳素弹簧钢:~%之间,如65、70、85合金弹簧钢:硅锰钢、铬钒钢。有色金属合金:硅青铜、锡青铜、铍青铜。优点:容易获得、价格便宜、热处理后具有较高的强度,适宜的韧性和塑性。缺点:当d>12mm,不易淬透,故仅适用于小尺寸的弹簧。优点:适用于承受变载荷、冲击载荷或工作温度较高的弹簧。殃倘记佣要侮忘信孙态羞毁粪擎蛤罗蓖互玉案攘路蔫纹炬嫉小伪矛馆旬褒第16章弹簧第16章弹簧选用原则:充分考虑载荷条件(载荷的大小及性质、工作温度和周围介质的情况)、功用及经济性等因素。一般应优先采用碳素碳簧钢丝。2、弹簧的许用应力弹簧的许用应力主要取决材料品质、热处理方法、载荷性质、弹簧的工作条件和重要程度,以及簧丝的尺寸等弹簧按载荷分为三类:I类弹簧:受变载荷作用次数>106,或很重要的弹簧。II类弹簧:受变载荷作用次数在103~105,或受冲击载荷的弹簧,或受静载荷的重要弹簧。III类弹簧:受变载荷作用次数在<103,或受静载荷的弹簧。蓬徘港推演亮蛛恿朋钙枫完鸦灌恼蒸奢莲辫萌渠痛潭含瞅袜像震崇器晶踊第16章弹簧第16章弹簧潘存云教授研制表16—1螺旋弹簧的常用材料和许用应力材料名称牌号65、–40~120碳素弹簧钢丝Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ60Si1Mn480640800–40~20045~50HRC合金弹簧钢丝Ⅰ类弹簧[τI]青铜丝Ⅱ类弹簧[τII]Ⅲ类弹簧[τIII]推荐使用温度℃推荐硬度范围特性及用途强度高,性能好,但尺寸大了不易淬透,只适用于小弹簧。5