弹簧基础PPT课件.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
(或)
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
——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.
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
——温度为t℃时的弹性模量;
——在标准温度(一般为20℃)时的弹性模量;
——弹性模量温度系数;
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
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

在螺旋升角较小时,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:
——在载荷F作用下弹簧的变形量;
F ——作用在弹簧上的载荷;
——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。