機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)14彈簧(編輯修改稿)
2025-02-03 18:51 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 LVII、 LVIII型掛鉤 [如圖(c)、 (d)所示 ]是另外裝上去的活動(dòng)鉤，所以沒(méi)有上述缺點(diǎn)，而且掛鉤可以繞彈簧軸線轉(zhuǎn)到任意方向，便于安裝。 LVII型掛鉤伸出的長(zhǎng)度在一定范圍內(nèi)還可調(diào)，故在受力較大的場(chǎng)合，最好采用 LVII型掛鉤 ,但其價(jià)格較貴。對(duì)于 LI、 LIII型拉伸彈簧，總?cè)?shù)等于有效圈數(shù)，即 = n。 10d ≤1n (a) LI型 (b) LIII型 (c) LVII型 (d) LVIII型 圖 拉伸彈簧的端部結(jié)構(gòu) ● 圓柱螺旋彈簧的制造 圓柱螺旋彈簧的制造過(guò)程包括卷制、端面加工或掛鉤的制作、熱處理及工藝性試驗(yàn)等環(huán)節(jié)。 螺旋彈簧在大量生產(chǎn)時(shí)，卷制工作在自動(dòng)卷簧機(jī)上進(jìn)行；單件或小批量生產(chǎn)時(shí)，則常在臥式車床或手工旋繞器上把彈簧絲卷繞在芯棒上成形。卷制分冷卷和熱卷兩種。當(dāng)簧絲直徑小，通常在8mm～ 10mm以下時(shí)，或彈簧直徑較大易于卷繞時(shí)，一般采用冷卷法；冷卷的彈簧多用經(jīng)過(guò)預(yù)熱處理的冷拉碳素彈簧鋼絲。如果簧絲直徑大于 8mm，或簧絲直徑雖然較小，但彈簧直徑也較小，或鋼絲太硬，則需采用熱卷法。熱卷時(shí)的溫度隨簧絲的粗細(xì)在 800℃ ～ 1000℃ 的范圍內(nèi)選擇。不論采用冷卷或熱卷，卷制后均應(yīng)視其具體情況對(duì)彈簧的節(jié)距作必要的調(diào)整。 對(duì)于重要的壓縮彈簧，應(yīng)在專用磨床上磨平端面；對(duì)于拉伸彈簧，兩端應(yīng)制出掛鉤。 冷卷后的彈簧不再淬火，可經(jīng)過(guò)低溫回火消除內(nèi)應(yīng)力；熱卷后的彈簧則必須經(jīng)過(guò)淬火和回火處理。 彈簧制作完成后，要根據(jù)技術(shù)條件的規(guī)定，進(jìn)行精度、沖擊、疲勞等試驗(yàn)，以檢驗(yàn)彈簧是否符合技術(shù)要求。彈簧的疲勞強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度在很大程度上取決于彈簧的表面狀態(tài) ,所以彈簧的表面必須光潔，沒(méi)有裂紋和傷痕等缺陷，脫碳層深度應(yīng)符合技術(shù)條件的規(guī)定。 ● 圓柱螺旋壓縮 (拉伸 )彈簧的設(shè)計(jì) ● 彈簧的特性曲線 工作在彈性變形范圍內(nèi)的彈簧，承受軸向載荷后將發(fā)生彈性變形。如圖 ，圓 柱螺旋壓縮彈簧受載荷作用而產(chǎn)生壓縮變形。若取縱坐標(biāo)表示彈簧承受的載荷，橫坐標(biāo)表示彈簧的彈性變形，可得到彈簧的載荷 — 變形曲線，這樣的曲線稱為彈簧的特性曲線。 為了使彈簧穩(wěn)定地處于工作位置上，通常預(yù)加一個(gè)最小工作載荷 ，這時(shí)彈簧的變形量為 ，長(zhǎng)度為 。當(dāng)彈簧受到最大工作載荷 F2作用時(shí)，變形量為 ,長(zhǎng)度為 。最大工作載荷下的變形量 與最小工作載荷 下的變形量之差，稱為彈簧的工作行程，用 h表示，即 () 1F 1?2? 2H1H2? 1?21h ???? 使彈簧絲的應(yīng)力達(dá)到材料彈性極限時(shí)的載荷 稱為極限載荷。在其作用下，彈簧的變形量為 ，長(zhǎng)度為 。 limFlim? limH 通常取彈簧的最小工作載荷 F=(～ ) F2 。最大工作載荷 F2由彈簧在機(jī)構(gòu)中的工作條件決定，但不應(yīng)達(dá)到極限載荷 ，一般取 F2≤ 。在彈性極限范圍內(nèi)，對(duì)于節(jié)距相等的圓柱螺旋彈簧，其載荷與變形基本成線性關(guān)系，即認(rèn)為 limF limF1212FF k????() 圖 圓柱壓縮彈簧的特性曲線 式中， k稱為彈簧的剛度，是表示彈簧特性的主要參數(shù)之一。剛度越大，彈簧產(chǎn)生單位變形所需要的力越大，因此彈簧的彈力也越大。 受載和變形的關(guān)系，對(duì)于圓柱螺旋拉伸彈簧和圓柱螺旋壓縮彈簧都是一樣的，不同的只是一個(gè)受拉力作用，產(chǎn)生拉伸變形，另一個(gè)受壓力作用，產(chǎn)生壓縮變形，故不再對(duì)圓柱螺旋拉伸彈簧進(jìn)行受力分析。圖 圓柱螺旋拉伸彈簧的受載與變形、無(wú)預(yù)應(yīng)力的特性曲線、有預(yù)應(yīng)力的特性曲線。對(duì)于有預(yù)應(yīng)力的圓柱螺旋拉伸彈簧，受載時(shí)先要抵消卷制時(shí)在各圈之間產(chǎn)生的預(yù)壓力 F0，然后才開(kāi)始變形。 因此，在確定彈簧
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