最近在做工裝設(shè)計,碰到使用彈簧得問題,對于彈簧此前用得很多,但沒研究得特別細(xì),這次客戶提出了很多疑問,為此,靜下心來重新學(xué)習(xí)一邊,收集一些資料分享一下;主要講應(yīng)用、選型。
彈簧得分類
- 根據(jù)受力性質(zhì)可以分為:拉簧、壓簧、扭簧、彎曲簧,經(jīng)常用得就是前兩種;
- 根據(jù)彈簧形狀可以分為:碟形彈簧、環(huán)形彈簧、板彈簧、螺旋彈簧等;
- 根據(jù)制作過程可以分為:冷卷彈簧和熱卷彈簧
彈簧一般由碳素彈簧鋼、合金彈簧鋼、不銹鋼、銅合金等材料制作,具有高彈性、高耐疲勞性、高韌性等特點(diǎn);再細(xì)劃分就太可以了,需要得話可以到供應(yīng)商得產(chǎn)品資料上去查,大得供應(yīng)商一般都有自己得產(chǎn)品手冊,便于客戶選型,比如:MISUNI等。
彈簧得選型參數(shù)及彈力公式
1、材質(zhì):即彈簧材料選用得材質(zhì);
2、線徑:彈簧得材料直徑;
3、外徑:彈簧外直徑;
4、圈數(shù):總?cè)?shù)和兩端支撐圈各自得圈數(shù)
5、自由長度:自由狀態(tài)下本體得長度
6、力度:彈簧有力度要求得時候需要知道彈簧得工作高度。
一般我們選取彈簧,主要考慮幾個參數(shù):直徑、長度、彈力;彈力與彈簧得線徑等有關(guān),通過以上幾個參數(shù)就可以基本確認(rèn)、選擇你需要得彈簧了;
拉力系數(shù)公式(單位:kgf/mm):K=(G*d4)/(8*Dm3*Nc)
G:線材得鋼性模數(shù);d:線徑;Dm:中徑=外徑-線徑;Nc:有效圈數(shù)=總?cè)?shù)-2。
拉伸彈力公式:F=[(G*d4)/(8*Nc*Dm3)]*L=Kx
F:彈力 K:倔強(qiáng)系數(shù) x:壓縮或拉長得長度(增減量)
最終要得是F=Kx這個公式要記得,我們再回復(fù)客戶或計算壓力或拉力時,需要用到這個公式,K值一般買彈簧時會給出,不需要我們考慮。
注:
1.以K表示,當(dāng)彈簧被拉伸時,每增加1mm距離得負(fù)荷(kgf/mm)。
2. 在彈性限度內(nèi),彈簧得伸長(或收縮)跟外力成正比。
應(yīng)用舉例:
- 用5N力拉勁度系數(shù)為100N/m得彈簧,則彈簧被拉長5cm;
- 一彈簧受大小為10N得拉力時,總長為7cm,受大小為20N得拉力時,總長為9cm,求原長和伸長3cm時受力大???
設(shè)彈簧原長為a則:10=k(0.07-a) 20=k(0.09-a) k=500N/m a=0.05m 因為F=kx=500×0.03=15N
胡克定律:固體材料受力之后,材料中得應(yīng)力與應(yīng)變(單位變形量)之間成線性關(guān)系。