弹簧基础 - 弹簧基础-课件PPT（精）.ppt

第十三章弹性元件§ 1 概述一弹性元件的功用和分类 1 功用缓冲减振控制运动储存能量测量 2 分类按照受力变形分按照弹簧几何形状分拉伸弹簧压缩弹簧扭转弹簧弯曲弹簧螺旋弹簧片簧蜗卷弹簧碟形弹簧环行弹簧电气开关和仪器仪表中使用的热敏双金属片簧、膜盒、弹簧管等二弹簧元件的特性两种基本效应非弹性效应: 指弹性元件的变形受其他因素(如时间温度、材料性质等)的影响所表现出来的性质. 弹性效应: 指弹性元件的变形仅仅是由于受载荷的影响所表现出来的性质,起具体参数为体现载荷和变形关系的刚度和灵敏度弹性特性直线型刚度渐增型刚度渐减型混合型弹性元件的弹性特性曲线刚度( F' ) : 使弹性元件产生单位位移所需要的载荷 F F ??? M F M ???(或) T F T ??? T F T ???T F T ???F——弹性元件所受的拉力或压力; ?——弹性元件所产生的拉、压变形; M和T——分别为弯矩和扭矩; ??——分别为断面转角和扭转角; 和 MF ? TF ?——分别称为抗弯刚度和抗扭刚度。和灵敏度(S) : 弹性元件承受单位载荷所产生的位移, 它是刚度的倒数. S F ??三种弹性误差现象①弹性滞后: 弹性元件在加载与卸载过程中,弹性特性曲线不相重合的现象②弹性后效: 弹性元件的变形落后于载荷作用(加载或卸载)的现象弹性滞后曲线图弹性后效曲线③温度误差 0 0 [1 ( )] tE E t t ?? ?? tE——温度为 t℃时的弹性模量; 0E——在标准温度(一般为 20 ℃)时的弹性模量; ——弹性模量温度系数; ?? 0 0 (t-t )--- 温度变化值(令t=t-t ) 三弹性元件的材料§ 2 螺旋弹簧按外形分类圆柱形螺旋弹簧(图 a) 圆锥形螺旋弹簧(图 b) 抛物线形螺旋弹簧(图 c) 一圆柱形螺旋弹簧的形式和端部结构按载荷作用方式的不同圆柱形螺旋弹簧分以下三种形式:①拉伸弹簧(代号—— L型)如图( a)所示②压缩弹簧(代号—— Y型)如图( b)所示③扭转弹簧(代号—— N型)如图( c)所示拉伸弹簧和压缩弹簧的固定方法压缩弹簧常通过将端圈磨平或通过凸台、凹槽来固定。如下图中(a)( b)( c)所示。拉伸弹簧常通过两端带有的构环来固定。如( d)( e)( f)等图所示。扭转弹簧的固定方法在工作扭转角不大的情况下采用下图( a)( b)所示的固定方法。在工作扭转角不较大的情况下可采用双股式扭转弹簧(图 13-7(c) ), 也可采用作用在钩环上的载荷是力偶的结构(图 13-7(d) ) 二螺旋弹簧的计算 ,可认为弹簧丝仅承受扭转作用。这时,弹簧的轴向变量?和它所承受的轴向载荷 F的关系如下: 3248 F D n G d ???——在载荷 F作用下弹簧的变形量; F ——作用在弹簧上的载荷; 2D——弹簧中径; n ——弹簧的有效圈数; G——材料的切变模量; d——簧丝直径。