弹簧基础参数是怎么出来的(弹簧力度应该如何计算和选型)
世界上如果没有了弹簧将会是什么样?
首先,你乘坐的汽车、摩托车等会让你感受到震动的折磨;你的机器寿命会大大缩短;你平常所见到的自动笔,按钮等将不会存在;其次,很多的世界高楼也颈部也不会那么舒适安全了;甚至,如果你在坐过山车,没有了弹簧,你都有可能被毁灭。
我们在很多地方都会看到弹簧的存在,今天我们就讲一讲弹簧。
弹簧的种类从用途上来讲,最常见的弹簧可以分为拉簧、压簧、扭簧。当然,除了这些常规的弹簧外,还有很多其他类型的弹簧,比如气弹簧、液压弹簧、蝶形弹簧、板弹簧、膜片弹簧、异型弹簧等等。
影响弹簧弹性系数的因素
弹簧弹力的大小计算依据是胡克定律,即F=k*x,k为弹簧的弹性系数,也称倔强系数或劲度系数。在精度系数相同的情况下,变形量越大,弹力越大,这点我们平常肯定都能感觉到。影响弹簧本身性能的指标则就是弹性系数了,那么弹簧的弹性系数与什么有关呢?
弹簧基本参数包括线径、外径、内径、有效圈数、材料等。
弹簧的弹性系数计算公式如下:
从以上的关系式可以看出,弹簧的弹性系数k与弹簧的直径,弹簧的线径,弹簧的材料,弹簧的有效圈数有关。其关系为:
- 与弹簧的直径成反比,也就是弹簧直径越大,弹簧弹性系数越小,也就是弹簧越软;
- 与弹簧的线径4次方成正比,也就是弹簧丝越粗,弹簧越硬;
- 弹簧材料的弹性模量成正比;
- 与弹簧的有效圈数成反比;
正常情况下,C值越小,弹簧内外应力差越大,越难制造,因此在设计弹簧时,一般规定C值大于等于4,弹簧线径越小,C值应该取大值。
弹簧的材料在选择弹簧的材料,应该考虑弹簧的用途和使用条件。一般的弹簧材料应该有较好的强度极限和屈服极限外,还应该有较好的疲劳极限等。实际生活中应用最广泛的有碳素弹簧钢、低锰弹簧钢、硅锰弹簧钢和铬钒钢等。
弹簧弹力的计算与设计
弹簧的弹力计算适用胡克定律,即F=kx,其中F为弹力,k为弹性系数,x为弹簧变形量。比如用10N的力拉弹性系数为100N/m的弹簧,弹簧可以被拉长10cm。k值正如我们上面所讲的,与很多因素有关系,计算起来比较复杂。
压簧的计算:
拉簧的计算(同压簧):
扭簧的计算:
很多人对此可能是一头雾水,不过现在来说,这些计算起来很简单了,因为有了专门的软件来计算这些数据。值得一说的是,咱们中国自己制作了一套专门了解弹簧的软件—弹簧手册。
这款弹簧手册具有高效计算的功能,常见的3大类弹簧都可以通过输入相关参数,就能得到想要的结果。我们以拉伸弹簧为例:只需要输入弹簧圈数n、弹簧中径D、线径d、自由长度L0、弹簧材料等参数以及使用条件参数工作长度L1、工作长度L2、载荷类型,就可以得到端部长度系数LD、旋绕比C、曲度系数K拉簧刚度、拉力、剪应力、压缩力、变形系数、高径比等参数,非常的方便。
当然,它的功能不止是作为计算器用这么简单。它的适用范围非常广,无论你是工程师、还是销售人员、亦或者企业老板,都能用到这款弹簧手册,因为除了设计计算外,它还可以用来订购产品。五金、机械、家居、电子产品等各行各业都可以在这里找到五金设计、选用成套方案。
这款弹簧手册内的产品也十分的齐全,几乎包括了我们常见的各类弹簧,如:压缩/拉伸弹簧、喉箍以及模具弹簧等等。针对每种类型的弹簧都有详细的设计选用标准。
这款手册还有一个很实用的功能,那就是可以进行个性定制。
通过在线客服通道:可以直接和弹簧工程师进行对接,有时候还能解决自己在设计中的一些问题。
通过人工客服通道:可以直接联系客服,满足其它问题的咨询,在咨询的过程中都能够做到快速响应。
通过图纸发送通道:对产品方案拿不准的时候,可以选择该通道,根据图纸要求,完成1对1的解决方案。
大家只需要通过各大应用商店找 弹簧手册 就可以下载使用,当然你也可以通过公式自己进行计算,但是既然有了这么高效的软件,为什么还要自己动手呢?
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