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公式:
上面公式里每项代表的含义为:
G = 剪切弹性模量[MPa](G值大小为:碳钢80000,不锈钢72000)
d = 线径 [mm, in]
n = 有效圈数 [-]
D = 中心直径 [mm, in]
k = 弹簧系数 [N/mm, lb/in]
这个公式是弹簧刚度的计算公式,刚度乘以工作行程就等于这个弹簧的工作力度。
通过上式,我们可以得出,压缩弹簧的参数必须由:材料、线径、中心直径、有效圈数、弹簧总长,工作高度,需求力度这些参数组成。如果对力度没有特别要求的弹簧,可以不提供弹簧的工作高度和需求力度的参数。
1.看实际产品需求来自行选择弹簧材料。
2.根据产品要求,确定弹簧的内外径,有效圈数,及线径的取值范围。
3.将相关参数代入设计参数公式。
压缩弹簧(压簧)是承受向压力的螺旋弹簧,它所用的材料截面多为圆形,也有用矩形和多股钢萦卷制的,弹簧一般为等节距的,压缩弹簧的形状有:圆柱形、圆锥形、中凸形和中凹形以及少量的非圆形等,压缩弹簧的圈与圈之间有一定的间隙,当受到外载荷时弹簧收缩变形,储存形变能。
拉伸弹簧尺寸及参数 GB/T1973.3-1989,小型圆柱螺旋压缩弹簧尺寸及参数 GB/T2087-2001,圆柱螺旋拉伸弹尺寸及参数(半圆钩环型) GB/T2088-1997。
拉伸弹簧尺寸及参数 GB/T1973.3-1989,小型圆柱螺旋压缩弹簧尺寸及参数 GB/T2087-2001,圆柱螺旋拉伸弹尺寸及参数(半圆钩环型) GB/T2088-1997。
压缩弹簧(CompressionSprings) 对外载压力提供反抗力量。压缩弹簧一般是金属丝等节距盘绕和有固定的线径。压缩弹簧利用多个开放线圈对外载压力(如重力压下车轮,或者身体压在床褥上)供给抵抗力量。也就是,他们回推以反抗外部压力。压缩弹簧一般是金属丝等节距盘绕和有固定的线径。此外,也有圆锥形的压缩弹簧,或者圆锥和直线型组合的弹簧。根据不同的应用领域,压缩弹簧可用于抵抗压力和(或)存储能量。圆形金属丝是压缩弹簧最常用的,但也有正方形、长方形和特殊形状的金属丝制造出的压缩弹簧。
GB/T 1239.2-1989 冷卷圆柱螺旋压缩弹簧 技术条件
GB/T 1239.3-1989 冷卷圆柱螺旋扭转弹簧 技术条件
GB/T 1239.4-1989 热卷圆柱螺旋弹簧 技术条件
GB/T 1239.6-1992 圆柱螺旋弹簧 设计计算
GB/T 1973.1-2005 小型圆柱螺旋弹簧 技术条件
GB/T 1973.2-2005 小型圆柱螺旋拉伸弹簧 尺寸及参数
GB/T 1973.3-2005 小型圆柱螺旋压缩弹簧 尺寸及参数
GB/T 2087-2001 圆柱螺旋拉伸弹尺寸及参数(半圆钩环型)
GB/T 2088-1997 圆柱螺旋拉伸弹(圆钩环压中心型)尺寸及参数
GB/T 2089-2009 圆柱螺旋压缩弹簧(两端并紧磨平或锻平型)尺寸及参数
GB/T 4142-2001 圆柱螺旋拉伸弹尺寸及参数(圆钩环型)
GB/T 2785-1988 内燃机气门弹簧技术条件
GB/T 2940-2005 柴油机用喷油泵、调速器、喷油器弹簧技术条件
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GB/T 4037-1983 手表游丝
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JB/T 8584-1997 橡胶—金属螺旋复合弹簧
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ZB T 06001-1988 汽车钢板弹簧喷丸处理规范
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QC/T 29103-1992 汽车钢板弹簧质量分等规定
JB/T 53394-2000 碟形弹簧 产品质量分等
JB/T 3396-2000 液压件圆柱螺旋压缩弹簧 产品质量分等
压缩弹簧的钢丝弹簧用于一切从家电到机动设备,电机等的类型,因为它是所需类型的弹簧。由负载作用于它们或它们的端部被压缩,压缩弹簧被压缩导线的设计试图返回弹簧返回到原来的形状,从而负载推回。
主要应用方向:医疗呼吸设备、医疗移动设备、手工工具、家庭护理设备、减震、发动机气门弹簧。
基于soildworks压缩弹簧简易设计
基于soildworks压缩弹簧简易设计
压缩弹簧断裂失效分析
一支圆柱形螺旋压缩弹簧在使用时发生断裂。应用理化检验手段对此进行取样分析,结果表明,弹簧丝纵向表面裂纹缺陷和内部较为严重的中心碳偏析缺陷是造成压缩弹簧在使用时发生早期断裂失效的主要原因。
它是是承受向压力的螺旋弹簧,它所用的材料截面多为圆形,也有用矩形和多股钢萦卷制的,弹簧一般为等节距的。
压缩弹簧的形状有:圆柱形、圆锥形、中凸形和中凹形以及少量的非圆形等,压缩弹簧的圈与圈之间有一定的间隙,当受到外载荷时弹簧收缩变形,储存变形能。
有人说,化学质量守恒定律只能说“大约”守恒,因为有能量变化,所以一定有质量的增加会亏损。那么压缩弹簧后,弹簧的势能增加(或者我举起一杯水),难道质量也会增大吗?
从化学反应跟核反应一样有质量变化,领悟到压缩弹簧(或者举起一杯水,或者诸如此类任何的有能量改变的过程)同样也有质量变化。
对于还感到疑惑的朋友,再稍微多解释一点。
典型的反对意见是像这样:“化学反应的本质是原子的重新组合,原子类型不会改变,总数量不会改变。而核反应本质是中子的消失,表现为原子类型变为其另一同位素,和能量的出现,这是有本质区别的。”
化学反应的本质确实是原子的重新组合,原子的类型和数量不变,这些都很正确。更具体而言,质子、中子和电子的数量都不变。但是,这些粒子的数量不变,总的质量就不变了吗?
错了!
这种想法的根本问题在于,认为每一种粒子都有个不变的质量,比如说这个原子中的一个电子和那个原子中的一个电子具有相同的质量。但实际情况是,每一种粒子都有个不变的“静质量”,即它单独存在、速度为零时的质量。当它和其他粒子作用时,如果能量有改变,质量就有相应的改变。这正是相对论质能关系E = m c^2决定的,否则你觉得质能关系说的是什么?
说得再明确一点,单独存在的质子(即氢原子核)的质量,不等于氦原子核中质子的质量。氢原子中电子的质量,不等于氦原子中电子的质量。当然,由于光速很大,这些质量差别很小,但在原理上都是存在的。
任何的改变能量的过程,无论是核反应还是化学反应,还是压缩弹簧、举起一杯水,都会导致质量的改变。只不过对于大多数过程,质量改变太小,人们不去关注它们;对于核反应,质量改变非常显著,不可能忽略。这是量的区别,不是质的区别。
很明显,压缩后的弹簧质量是不会变重的!因为这里面不涉及到能量与质量之间的转换。先说明我的观点,然后再给各位一个验证的方法;想要明白为什么不会变重,就要知道弹簧的工作原理:
1:当你用手去拉伸或者压缩弹簧时,组成弹簧的金属原子之间就会错位,此时弹簧就会对外表现出弹性势能,也就是弹力。当你松手后,里面的原子恢复到原来的位置,弹簧恢复到原长。
2:也就是说弹簧本身只是一种存储能量的装置,不涉及到新物质的产生;所以就不能用爱因斯坦的质能方程来分析,因为要使用这个公式,对象必须是原子级别的;且必须有新物质的产生,就像铀235裂变一样。这样质能方程的两边才相等。而弹簧是利用原子之间的势能来工作的,并没有新物质的产生,只是把能量(弹性势能)暂时存储起来;如果长时间压缩弹簧,那么再释放后弹簧就会失去弹性,也就是原子之间错位了不能恢复。
3:口说无凭,现在我就给你一种方法验证;拿一个能正常工作的弹簧,在弹性限度内将弹簧压缩一段距离,然后用绳子把弹簧捆住,不让弹簧复原,先称出绳子的重量,然后称出处于自然长度的弹簧的重量;把捆好后的弹簧再放到秤上称,计算之后比较有势能的弹簧重量和没有势能的弹簧重量,是不是一样重。所以我认为原子之间位置的改变,也就是压缩弹簧是不会影响弹簧的重量的。
PS:未经同意不得转载(图片来源网络)
2018年7月13日,《冲模—矩形截面压缩弹簧—安装尺寸和颜色标识》发布。
2019年2月1日,《冲模—矩形截面压缩弹簧—安装尺寸和颜色标识》实施。