亨特彈簧，多年高精度彈簧研發(fā)與生產(chǎn)經(jīng)驗，如需彈簧設(shè)計請直接聯(lián)系我司右上方工程小組。


怎么去設(shè)計計算一個合理的彈簧？
      
       目前，廣泛應(yīng)用的彈簧應(yīng)力和變形的計算公式是根據(jù)材料力學(xué)推導(dǎo)出來的。若無一定的實際經(jīng)驗，很難設(shè)計和制造出高精度的彈簧，隨著設(shè)計應(yīng)力的提高，以往的很多經(jīng)驗不再適用。例如，彈簧的設(shè)計應(yīng)力提高后，螺旋角加大，會使彈簧的疲勞源由簧圈的內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)移到外側(cè)，所有的計算也只是給我們一個大的方向從而減少研發(fā)成本。下面我給大家介紹下大至的計算方法。（見圖一）

螺旋線圈構(gòu)成的圓柱形彈簧，工作線圈間為恒定間距，能夠承受垂直于環(huán)繞軸沿著卷繞方向和反方向的扭力。線徑大于16mm的彈簧通常為冷卷。熱成型彈簧用于強(qiáng)負(fù)載的直徑大于10mm的較大尺寸彈簧。

備注：該計算設(shè)計用于線圈卷繞方向的扭轉(zhuǎn)負(fù)載，不計入彈簧內(nèi)部或外部導(dǎo)向零件的支撐效果。也不計入出現(xiàn)的摩擦效果。線圈之間的可能的摩擦也不計入在內(nèi)。

 

特殊屬性

• 適合中低負(fù)載
• 線性工作特性
• 相關(guān)低彈簧系數(shù)
• 低費(fèi)用

 

彈簧設(shè)計

扭簧按兩種基本設(shè)計制造：緊和松（線圈間隙）。如果是靜態(tài)負(fù)載，緊湊的線圈為推薦選項。但是，工作線圈之間出現(xiàn)摩擦，這將導(dǎo)致彈簧壽命減少。另外，線圈的過于接近的間隙阻止彈簧完美噴丸。

備注： 承載負(fù)載過程中，在卷繞方向上的負(fù)載彈簧長度增加。熱成型彈簧通常一定在線圈之間會有間隙。

 

彈簧計算基本關(guān)系式（見圖二）

c = 彈簧指數(shù)(c=D/d; c=D/t) [-]
b = 線寬[mm, in]
d = 線徑[mm, in]
D = 中心彈簧直徑[mm, in] 
M = 彈簧負(fù)載[Nmm, lb in]
E = 拉伸彈性模量[MPa, psi]
k = 扭轉(zhuǎn)彈簧率[Nmm/°, lb in/°]
K_b = 曲線修正因數(shù)[-]
L_K = 卷繞部分的長度[mm, in]
n = 工作線圈數(shù)[-]
p = 線圈間距[mm, in]
t = 線厚度[mm, in]
a =角度偏移 [°]
d₀ =自由彈簧的角度[°] 
s =彈簧材料的彎曲應(yīng)力 [MPa, psi]
曲線修正因數(shù)
修正因數(shù)顯示彈簧來自曲線的額外應(yīng)力
彈簧功能尺寸 
扭簧的功能變形（引腳偏轉(zhuǎn)）導(dǎo)致其尺寸變化。負(fù)載下沿著卷繞方向的彈簧直徑減小。

D"=D*n/((n+a)/360))

另外：封閉卷繞彈簧長度增加

L"=LK+d*(a/360)

 

推薦彈簧尺寸

 

 

考慮到應(yīng)力集中的可能性發(fā)生，扭簧引腳的形狀一定越簡單越好。扭簧中使用的基本引腳類型可以參看下圖。引腳設(shè)計的選擇依據(jù)所需的彈簧安裝方式，其尺寸以及所需的負(fù)載點(diǎn)到彈簧軸心的距離，同時，支撐引腳和工作引腳也會有所不同。

引腳的基本類型

 

1. 直線相切引腳
2. 直線軸向引腳
3. 法向外部引腳
4. 法向內(nèi)部引腳

固定引腳方式

 

如果引腳全被固定，扭轉(zhuǎn)彈簧線圈產(chǎn)生工作角度。如果一端引腳自由，負(fù)載時引腳彎曲。這將使引腳角度偏轉(zhuǎn)量增加。引腳彎曲總量隨著引腳長度的增加而增加。引腳固定安裝增加了計算的精度，同時提高了彈簧的功能。