機械設計基礎14彈簧(已修改)
2025-01-19 18:51 本頁面
【正文】 第 14章 彈簧 ● 彈簧的功用、類型和材料 ● 彈簧的功用 ● 彈簧的類型 ● 常用的彈簧材料及許用應力 ● 圓柱螺旋壓縮 (拉伸 )彈簧的結構和制造 ● 圓柱螺旋壓縮 (拉伸 )彈簧的結構 ● 圓柱螺旋彈簧的制造 ● 圓柱螺旋壓縮 (拉伸 )彈簧的設計 ● 彈簧的特性曲線 ● 應力、變形和穩(wěn)定性計算 ● 彈簧的主要參數(shù)和幾何尺寸計算 ● 彈簧的設計計算 ● 本章習題 ● 彈簧的功用、類型和材料 彈簧是機械設備中廣泛應用的一種彈性元件 。 它是利用材料的彈性和結構特點 ， 通過變形提供彈性力和儲存能量來進行工作的 。 與多數(shù)零件不同 ， 對彈簧的主要要求是彈性好 ， 能多次重復地隨外載荷的大小作相應的彈性變形 ，卸載后又能立即恢復原狀 。 彈簧的種類很多 ， 按其形狀的不同可分為螺旋彈簧 、 環(huán)形彈簧 、 碟形彈簧 、 平面渦卷彈簧和板彈簧等 。 ● 彈簧的類型 ● 彈簧的功用 彈簧的主要功用有：① 控制機構的運動或零件的位置，例如離合器、凸輪機構、閥門及調(diào)速器中的彈簧；②緩沖及吸振，例如汽車、火車車廂下的減振彈簧，各種緩沖器中的彈簧；③ 儲存能量作為動力源，例如機械鐘表、儀器、玩具等使用的發(fā)條，槍栓彈簧；④ 測量力和力矩，例如彈簧秤、測力器中的彈簧等。 1. 螺旋彈簧 螺旋彈簧是用金屬絲按螺旋線卷繞而成的。按照所能承受載荷的不同，分為拉伸彈簧 [如圖 (a)所示 ]、壓縮彈簧 [如圖(b)、 (c)、 (d)所示 ]、扭轉(zhuǎn)彈簧 [如圖 (e)所示 ]等。按照軸向形狀的不同，可分為圓柱形彈簧 [如圖 (a)、 (b)、 (c)、 (e)所示 ]、圓錐形彈簧 [如圖 (d)所示 ]等。圓柱形彈簧因其受力與變形成正比，便于生產(chǎn)，故應用最廣；圓錐形彈簧具有防共振的能力，穩(wěn)定性好，多用于承受較大的載荷和減振。按照金屬絲橫截面形狀的不同，分為圓形截面彈簧 [如圖 (a)、 (b)、(d)、 (e)所示 ]和矩形截面彈簧 [如圖 (c)所示 ]等。在所占空間相同時，后者能吸收的能量多。 (a) 圓柱形拉伸彈簧 (b) 圓截面圓柱形壓縮彈簧 (c) 矩形截面圓柱形壓縮彈簧 (d) 圓錐形壓縮彈簧 (e) 扭轉(zhuǎn)彈簧 圖 螺旋彈簧 (a) 環(huán)形彈簧 (b) 碟形彈簧 (c) 平面渦卷彈簧 (d) 板彈簧 圖 非螺旋彈簧 2. 環(huán)形彈簧和碟形彈簧 環(huán)形彈簧 [如圖 (a)所示 ]和碟形彈簧 [如圖 (b)所示 ]都是壓縮彈簧，在工作過程中，其一部分能量消耗在各圈之間的摩擦上，因此具有很強的緩沖吸振能力，多用于重型機械的緩沖裝置。 3. 平面渦卷彈簧 這種彈簧又稱盤簧 [如圖 (c)所示 ]，其軸向尺寸很小，常用做儀表和鐘表的儲能裝置。 4. 板彈簧 板彈簧 [如圖 (d)所示 ]是由許多長度不同的鋼板疊合而成，主要用做各種車輛的減振裝置。 按制作彈簧材料的不同，彈簧還可分為金屬彈簧和非金屬彈簧。上述彈簧都是金屬彈簧，而彈性套柱銷聯(lián)軸器中的彈性套是用橡膠制成的彈簧，圖 。下面僅介紹廣泛使用的金屬彈簧材料。 圖 單囊式空氣彈簧 ● 常用的彈簧材料及許用應力 1. 彈簧的材料 工作性質(zhì)和條件對彈簧材料的要求是多方面的。為保證彈簧的變形始終在彈性范圍內(nèi) , 彈簧材料必須具有較高的彈性極限；對于經(jīng)常承受交變或沖擊載荷的彈簧，其材料還應具有較高的疲勞極限和足夠的韌性；為了便于彈簧的制造，材料還要具有良好的塑性和熱處理性能等。彈簧的常用材料有碳素彈簧鋼、合金彈簧鋼和有色金屬合金等。選擇彈簧
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