【導(dǎo)讀】把接卸功或動能轉(zhuǎn)變?yōu)樽冃阅?，或把變形能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功或動能。和扭矩，并可作為機(jī)械的動力。

　　

【正文】 由于它無摩擦，因而耗能少，減震效果好。這種彈簧的載荷特性，一般是線性的，但如將材料直徑，螺圈直徑或節(jié)距適當(dāng)予以變化，也可得到非線性的特性。 螺旋壓縮彈簧由于具有上述特性，其用途甚為廣泛，例如機(jī)車用懸掛彈簧，汽車用懸掛彈簧，內(nèi)燃機(jī)閥門彈簧，安全閥彈簧，調(diào)速器彈簧等都是采用這種形式的彈簧。因此選用壓縮螺旋彈簧。 圖 51 壓縮螺旋彈簧 車窗的載荷計算 根據(jù) GB96562020《安全玻璃材料的統(tǒng) 一規(guī)定》查詢： 表 51鋼化玻璃表面應(yīng)力表 種類 適用部位 試驗后狀態(tài) 鋼化玻璃 風(fēng)窗 表面壓應(yīng)力≥ 105 風(fēng)窗以外 25 表 52 安全玻璃強度值 安全玻璃強度值 類型 厚度 玻璃的強度值 大面上的強度 mpa 邊緣強度 mpa 普通玻璃 5 28 浮法玻璃 5～ 12 15～ 19 鋼化玻璃 5～ 12 15～ 19 夾層玻璃 6～ 10 表 53 夾層玻璃及塑玻復(fù)合材料的邊緣應(yīng)力 種類 適用部位 邊緣應(yīng)力 /mpa 夾層玻璃 塑玻復(fù)合材料 風(fēng)窗 邊緣張應(yīng)力≤ 7 邊緣壓應(yīng)力≥ 4 風(fēng)窗以外 根據(jù)上表所述車窗應(yīng)力，車窗玻璃邊緣的張應(yīng)力和壓應(yīng)力比較小，在受力時變形小脆性比較高，所以車窗破碎器安裝在車窗的玻璃的邊緣地方。 根據(jù)玻璃破碎器玻璃破碎器的的設(shè)計要求，破碎后的玻璃不能對人體產(chǎn)生二次傷害，由此查詢 GB96562020《安全玻璃材料的統(tǒng)一規(guī)定》如圖表 54 表 54 鋼化玻璃的碎片狀態(tài) 種類 碎片狀態(tài) 鋼化玻璃 50mm 50mm的正方形內(nèi)，碎片數(shù)不少于 40塊．但不多于400塊。若厚度不大于 ，則碎片數(shù)在 40塊以上， 450塊以下； ，橫跨正方形邊部的碎片應(yīng)計作半塊； 20mm范圍內(nèi)的碎片不作檢查，以沖擊點為圓心半徑 75mm圓內(nèi)的碎片也不作檢查； 3條規(guī)定的部位外，不允許有超過 3mm2的碎片； ，其長度不超過 75mm，且具端部不是刀刃狀，延伸至玻璃邊緣的長條形碎片與邊緣形成的角度不得大 于 45176。 由上表可得車窗玻璃在一個點破碎后，其他地方會沿著這個點延伸破裂，破碎后的玻璃會粘附在玻璃中間層上，破碎后的玻璃不會對人體產(chǎn)生二次傷害。 26 彈簧設(shè)計計算 打破玻璃需要≥ 15mpa 的力 15mpa=150 公斤 150 公斤 =1500N 已知：線徑為 外徑為 24mm 總?cè)?shù)為 圈 彈簧材料為琴鋼絲，由第三章可知琴鋼絲剛性橫數(shù) 8000MPa 彈簧常數(shù)：以 K 表示，當(dāng)彈簧被壓縮時，每當(dāng)增加 1mm距離的負(fù)荷（ kgf/mm）彈簧常數(shù)公式（單位： kgf/mm） 壓縮彈簧計算公式為： )8/()( 34 NcDmdGk ???? 圖 52 彈簧 試設(shè)計圓柱螺旋壓縮彈簧。 解： d= D2=34 N= Nc= 27 mmk g fNcDmdGK /7 2 48 0 0 0)8/()( 3 434 ??? ?????? 經(jīng)計算得知，線徑為 、外徑為 34mm、總?cè)?shù)為 圈、鋼絲材料為琴鋼絲的壓縮彈簧，足可以擊碎玻璃。 28 6 彈簧的檢測 外觀檢測 外觀檢測，也就是表面質(zhì)量檢查，其目的是發(fā)現(xiàn)肉眼能見到的表面缺陷，例如不允許有裂紋、飛邊、縱向或橫向的擦痕、氧化皮和銹蝕等。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有懷疑時，可利用 5 倍放大鏡來觀察。為了檢查迅速準(zhǔn)確，也可采用電磁探傷器或熒光探傷法來顯示缺陷。 如彈簧在制造過程中產(chǎn)生了個別壓痕、凹坑或刮傷時，其深度在冷卷彈簧中不允許超過材料直徑允許公差的一半，對熱卷彈簧允許用打磨的辦法以消除傷痕，但打磨后的斷面尺寸只允許為原材料的實際尺寸減去原材料允許的公差。 尺寸檢測 檢測彈簧時應(yīng)根據(jù)彈簧設(shè)計規(guī)定的制造精度檢查載荷與變形量之間的關(guān)系，彈簧外徑 (或內(nèi)徑 )，總?cè)?shù)，自由高度 (或長度 )，端面與軸心的 不垂直度，端面并緊的壓縮螺旋彈簧還應(yīng)檢查其末端并圈與工作圈之間的間隙，彈簧節(jié)距的不均勻度和末端支撐面的加工情況。 質(zhì)量檢測 彈簧的外形尺寸關(guān)系到它的使用特性，而內(nèi)部質(zhì)量卻和它的使用壽命有關(guān)，因此在驗收時應(yīng)同時檢查其內(nèi)在的質(zhì)量。檢查的方法除了采用金相組織和硬度檢查外，還應(yīng)提供有關(guān)的證明文件，一般規(guī)定為 : 。 ，證明那些經(jīng)淬火回火的冷卷彈簧，其淬火次數(shù)沒有超過兩次 (回火次數(shù)不限 )。 經(jīng)淬火時效的鈹青銅 29 冷卷彈簧，淬火次數(shù)沒有超過三次 (時效次數(shù)不限 )。 ，可采用實物抽樣或隨爐處理的試棒進(jìn)行檢查，規(guī)定凡經(jīng)淬火回火處理的冷卷彈簧，金相組織應(yīng)為回火屈氏體，允許有少量的索氏體和未溶碳化物，其單邊脫碳層 (鐵素體 +過渡區(qū) )的深度允許比原材料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的脫碳層深度再增加材料直徑的 %。經(jīng)淬火回火處理的熱卷彈簧，其單邊脫碳層的深度允許比原材料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的脫碳層深度再增加材料直徑的%。經(jīng)等溫淬火后的彈簧，金相組織應(yīng)為下貝氏體，當(dāng)硬度值要求高于萬于HRC50 時，允許 有少量回火馬氏體。 :凡采用不需淬火的彈簧鋼絲和硬狀態(tài)的青銅絲冷卷彈簧，均需進(jìn)行回火處理，但其硬度不予考核。淬火回火的彈簧，硬度按圖紙規(guī)定，通常冷卷彈簧的硬度值在 HR44~52 范圍內(nèi)選取，特殊情況下，可擴(kuò)大到 HRC55；熱卷彈簧的硬度在 HRC40~50 范圍內(nèi)選取，特殊情況下，可擴(kuò)大到 HRC55。 30 結(jié)語 為期二個多月的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束了，在這一個月里我在同學(xué)和老師的幫助下完成了玻璃破碎器的動力設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計作為綜合性的設(shè)計，它不同于以前教學(xué)中的實驗、課程設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)。以前的所做的一 些設(shè)計主要是根據(jù)相關(guān)的課本及老師所給資料去完成的，有一定的參照性，所以相對而言比較簡單，不能完全達(dá)到鍛煉自己動手能力的目的。 而畢業(yè)設(shè)計則是對我們大學(xué)四年所學(xué)知識的一個綜合的訓(xùn)練及考核，是對所學(xué)知識的應(yīng)用能力和大學(xué)所學(xué)理論知識對實踐技能相結(jié)合的全面的檢驗。并對我們?nèi)绾胃鶕?jù)要做的課題對現(xiàn)有的資料進(jìn)行理解和運用的能力的考核。真正做到了理論聯(lián)系實際，把以前所學(xué)的知識綜合貫通進(jìn)行實踐，并在實踐中不斷學(xué)習(xí)和自我完善。 從剛確定畢業(yè)設(shè)計課題以來，我首先是查找一些相關(guān)的書籍及資料，然后分析設(shè)計，并根據(jù)實際情況擬定設(shè)計方 案，從而達(dá)到優(yōu)化方案。在研究設(shè)計彈簧動力時，最難的是計算和畫圖了，但在老師和同學(xué)的幫助下，完成的設(shè)計達(dá)到了預(yù)定的要求。同時，通過這次畢業(yè)設(shè)計，我們在各個方面都有了很大的提高，特別是在理論和實踐結(jié)合方面使我們受益匪淺，使大學(xué)里學(xué)習(xí)的理論知識在根本上得到一次最完整的實踐和提高。也為我即將面臨的工作奠定了很好的基礎(chǔ)。 同時，在本次畢業(yè)設(shè)計中深深認(rèn)識到自己的各個方面的不足之處，本著提高動手能力以及檢測四年所學(xué)知識的目的，我嚴(yán)格要求自己，每一環(huán)節(jié)都認(rèn)真對待，定期向知道老師報告進(jìn)展情況和請教不懂的地方，得以完成任務(wù)。 在以后的工作中，我們必須進(jìn)一步深化在實踐中去豐富理論，完善知識結(jié)構(gòu)。由于環(huán)境條件的影響，理論與實踐還是有一定的差距，這也要求我們在實踐中注意檢驗的積累。 31 致謝 四年的讀書生活在這個季節(jié)即將劃上一個句號，而于我的人生卻只是一個逗號，我將面對又一次征程的開始。 四年的求學(xué)生涯在師長、親友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿囊，在論文即將付梓之際，思緒萬千，心情久久不能平靜。 偉人、名人為我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和贊美獻(xiàn)給一位平凡的人，我的導(dǎo)師。我不是您最出色的學(xué)生，而您卻是我最尊敬的老師。您治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn) ，學(xué)識淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營造了一種良好的精神氛圍。授人以魚不如授人以漁，置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹立了宏偉的學(xué)術(shù)目標(biāo)，領(lǐng)會了基本的思考方式，從論文題目的選定到論文寫作的指導(dǎo) ,經(jīng)由您悉心的點撥 ,再經(jīng)思考后的領(lǐng)悟 ,常常讓我有“山重水復(fù)疑無路 ,柳暗花明又一村”。 感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報，你們永遠(yuǎn)健康快樂是我最大的心愿。在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫 助，在這里請接受我誠摯謝意！ 同時也感謝學(xué)院為我提供良好的做畢業(yè)設(shè)計的環(huán)境。 最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學(xué)，以及在設(shè)計中被我引用或參考的論著的作者。 32 參考文獻(xiàn) [1]鞏云鵬、田萬祿等主編 .機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計 .沈陽：東北大學(xué)出版社 ,1989 [2]唐宗軍主編 .機(jī)械制造基礎(chǔ) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1988 [3]孫學(xué)強主編 .機(jī)械加工技術(shù) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1998 [4]馮之敬主編，機(jī)械制造工程原理 .北京：清華大學(xué)出版社， 1999 [5]姜作敬主編 .機(jī)械制造工藝學(xué) .武漢： 華中理工大學(xué)出版社， 1992 [6]張福潤等編 .機(jī)械制造基礎(chǔ) .武漢：華中理工大學(xué)出版社， 1999 [7]楊可楨，程光蘊 .機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ) [M].3 版 .北京：高等教育出版社， 1996 [8]丘宣懷主編 .機(jī)械設(shè)計 [M].3 版 .北京：高等教育出版社， 1990 [9]鐘毅芳 主編 .機(jī)械設(shè)計（第 1版） .武漢 .華中理工大學(xué)出版社， 1999. [10]汪曾祥、魏先英、劉詳至編著，彈簧設(shè)計手冊，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1986。 [11]陳鐵鳴 主編 .機(jī)械設(shè)計（第 3版） .哈爾濱 .哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2020. [12]楊明忠 主編 .機(jī) 械設(shè)計（第 1版） .武漢 .武漢理工大學(xué)出版社， 2020. [13]董剛、李建功、潘鳳章 等編 .機(jī)械設(shè)計 (第三版 ). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 .1999. [14]何小柏主編 .機(jī)械設(shè)計 .重慶：重慶大學(xué)出版社， 1995 [15]孟先源主編 .現(xiàn)代機(jī)構(gòu)手冊 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1994 [16]程秀寧主編 .機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ) .杭州：浙江大學(xué)出版社， 1993 [17]范順成主編 .機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ) [M]3 版 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1998 [18]肖志清主編 .機(jī)械制造基礎(chǔ) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 [19]王特典主編 .工程材料 .南京：東南大學(xué)出版社， 2020. [20]楊明忠 主編 .機(jī)械設(shè)計 (第 1版 ). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 .2020. [21]機(jī)械制圖 /李澄，吳天生，聞百橋主編。 — 2 版 .北京：高等教育出版社， [22]陳復(fù)民、李國俊、蘇德達(dá)編著，彈性合金，上海科學(xué)技術(shù)出版社， 。 [23]汪曾祥、魏先英、劉詳至編著，彈簧設(shè)計手冊，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 。 [24]鋼鐵材料手冊，第 8 卷，彈簧鋼，中國標(biāo)準(zhǔn)出版社， 。 [25]盧冬良、郭平，重要用途彈簧鋼絲，冶金工業(yè)出版社， 。 33 [26]鋼鐵材料手冊，第 10 卷，精密合金類材料，中國標(biāo)準(zhǔn)出版社， 。 [27]許金科編著， 彈簧設(shè)計快速計算， 中國鐵道出版社， 1981． 2。 [28]實用鋼鐵材料手冊 /虞蓮蓮、曾正明主編。 — 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [29]滕志斌等編。新編金屬材料手冊。北京：金盾出版社， 1994 [30]王文斌主編 .機(jī)械設(shè)計手冊 .北京：北京工業(yè)出版社， 2020. [31]李建軍主編 .創(chuàng)造發(fā)明學(xué)導(dǎo)論 .北京：中國人民大學(xué)出版社， 2020. [32]張建中主編 .機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ) .徐川：中國礦業(yè)大學(xué)出版社， 1999. [33]葉云岳主編 .科技發(fā)明與新產(chǎn)品開發(fā) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020. [34]王玉主編 .機(jī)械精度設(shè)計與檢測技術(shù) .北京：國防工業(yè)出版社， 2020 [35]張英會 ,《彈簧》 ,機(jī)械工業(yè)出版社 ,1982 年