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

　　

【正文】 用這種彈簧，由于它無(wú)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(chē)用懸掛彈簧，汽車(chē)用懸掛彈簧，內(nèi)燃機(jī)閥門(mén)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(chē)窗的載荷計(jì)算 根據(jù) GB96562020《安全玻璃材料的統(tǒng) 一規(guī)定》查詢(xún)： 表 51 鋼化玻璃表面應(yīng)力表 種類(lèi) 適用部位 試驗(yàn)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(qiáng)度值 安全玻璃強(qiáng)度值 類(lèi)型 厚度 玻璃的強(qiáng)度值 大面上的強(qiáng)度 mpa 邊緣強(qiáng)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(lèi) 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(chē)窗應(yīng)力，車(chē)窗玻璃邊緣的張應(yīng)力和壓應(yīng)力比較小，在受力時(shí)變形小脆性比較高，所以車(chē)窗破碎器安裝在車(chē)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(jì)要求，破碎后的玻璃不能對(duì)人體產(chǎn)生二次傷害，由此查詢(xún) 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(lèi) 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(jì)作半塊； 20mm范圍內(nèi)的碎片不作檢查，以沖擊點(diǎn)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(guò) 3mm2的碎片； ，其長(zhǎng)度不超過(guò) 75mm，且具端部不是刀刃狀，延伸至玻璃邊緣的長(zhǎng)條形碎片與邊緣形成的角度不得大 于 45176。 由上表可得車(chē)窗玻璃在一個(gè)點(diǎn)破碎后，其他地方會(huì)沿著這個(gè)點(diǎn)延伸破裂，破碎后的玻璃會(huì)粘附在玻璃中間層上，破碎后的玻璃不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生二次傷害。 26 彈簧設(shè)計(jì)計(jì)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(shí)，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(jì)算公式為： )8/()( 34 NcDmdGk ???? 圖 52 彈簧 試設(shè)計(jì)圓柱螺旋壓縮彈簧。 解： d= D2=34 N= Nc= 27 mmk gfNcDmdGK / 48000)8/()( 3 434 ??? ?????? 經(jīng)計(jì)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(cè) 外觀檢測(cè) 外觀檢測(cè)，也就是表面質(zhì)量檢查，其目的是發(fā)現(xiàn)肉眼能見(jiàn)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(shí)，可利用 5 倍放大鏡來(lái)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(lái)顯示缺陷。 如彈簧在制造過(guò)程中產(chǎn)生了個(gè)別壓痕、凹坑或刮傷時(shí)，其深度在冷卷彈簧中不允許超過(guò)材料直徑允許公差的一半，對(duì)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(shí)際尺寸減去原材料允許的公差。 尺寸檢測(cè) 檢測(cè)彈簧時(shí)應(yīng)根據(jù)彈簧設(shè)計(jì)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(zhǎng)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(cè) 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(yàn)收時(shí)應(yīng)同時(shí)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(méi)有超過(guò)兩次 (回火次數(shù)不限 )。 經(jīng)淬火時(shí)效的鈹青銅 29 冷卷彈簧，淬火次數(shù)沒(méi)有超過(guò)三次 (時(shí)效次數(shù)不限 )。 ，可采用實(shí)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(guò)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(wàn)于HRC50 時(shí)，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(yǔ) 為期二個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，在這一個(gè)月里我在同學(xué)和老師的幫助下完成了玻璃破碎器的動(dòng)力設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)作為綜合性的設(shè)計(jì)，它不同于以前教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)。以前的所做的一 些設(shè)計(jì)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(duì)而言比較簡(jiǎn)單，不能完全達(dá)到鍛煉自己動(dòng)手能力的目的。 而畢業(yè)設(shè)計(jì)則是對(duì)我們大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)的一個(gè)綜合的訓(xùn)練及考核，是對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力和大學(xué)所學(xué)理論知識(shí)對(duì)實(shí)踐技能相結(jié)合的全面的檢驗(yàn)。并對(duì)我們?nèi)绾胃鶕?jù)要做的課題對(duì)現(xiàn)有的資料進(jìn)行理解和運(yùn)用的能力的考核。真正做到了理論聯(lián)系實(shí)際，把以前所學(xué)的知識(shí)綜合貫通進(jìn)行實(shí)踐，并在實(shí)踐中不斷學(xué)習(xí)和自我完善。 從剛確定畢業(yè)設(shè)計(jì)課題以來(lái)，我首先是查找一些相關(guān)的書(shū)籍及資料，然后分析設(shè)計(jì)，并根據(jù)實(shí)際情況擬定設(shè)計(jì)方 案，從而達(dá)到優(yōu)化方案。在研究設(shè)計(jì)彈簧動(dòng)力時(shí)，最難的是計(jì)算和畫(huà)圖了，但在老師和同學(xué)的幫助下，完成的設(shè)計(jì)達(dá)到了預(yù)定的要求。同時(shí)，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們?cè)诟鱾€(gè)方面都有了很大的提高，特別是在理論和實(shí)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(shí)在根本上得到一次最完整的實(shí)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(shí)，在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中深深認(rèn)識(shí)到自己的各個(gè)方面的不足之處，本著提高動(dòng)手能力以及檢測(cè)四年所學(xué)知識(shí)的目的，我嚴(yán)格要求自己，每一環(huán)節(jié)都認(rèn)真對(duì)待，定期向知道老師報(bào)告進(jìn)展情況和請(qǐng)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(shí)踐中去豐富理論，完善知識(shí)結(jié)構(gòu)。由于環(huán)境條件的影響，理論與實(shí)踐還是有一定的差距，這也要求我們?cè)趯?shí)踐中注意檢驗(yàn)的積累。 31 致謝 四年的讀書(shū)生活在這個(gè)季節(jié)即將劃上一個(gè)句號(hào)，而于我的人生卻只是一個(gè)逗號(hào)，我將面對(duì)又一次征程的開(kāi)始。 四年的求學(xué)生涯在師長(zhǎng)、親友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿(mǎn)囊，在論文即將付梓之際，思緒萬(wàn)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(shí)淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營(yíng)造了一種良好的精神氛圍。授人以魚(yú)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(shù)立了宏偉的學(xué)術(shù)目標(biāo)，領(lǐng)會(huì)了基本的思考方式，從論文題目的選定到論文寫(xiě)作的指導(dǎo) ,經(jīng)由您悉心的點(diǎn)撥 ,再經(jīng)思考后的領(lǐng)悟 ,常常讓我有“山重水復(fù)疑無(wú)路 ,柳暗花明又一村”。 感謝我的爸爸媽媽?zhuān)傻弥X草，言樹(shù)之背，養(yǎng)育之恩，無(wú)以回報(bào)，你們永遠(yuǎn)健康快樂(lè)是我最大的心愿。在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫 助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯謝意！ 同時(shí)也感謝學(xué)院為我提供良好的做畢業(yè)設(shè)計(jì)的環(huán)境。 最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計(jì)中曾經(jīng)幫助過(guò)我的良師益友和同學(xué)，以及在設(shè)計(jì)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(wàn)祿等主編 .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) .沈陽(yáng)：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(qiáng)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(rùn)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(yùn) .機(jī)械設(shè)計(jì)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(jì) [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(jì)（第 1 版） .武漢 .華中理工大學(xué)出版社， 1999. 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