jbt7366-1994 平面涡卷弹簧设计计算

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1、J26JB/T7366－1994平面涡卷弹簧设计计算1994-07-26发布1995-07-01实施中华人民共和国机械工业部发布中华人民共和国机械行业标准JB/T7366－1994平面涡卷弹簧设计计算1主题内容与适用范围本标准规定了一般机械用平面涡卷弹簧的设计计算。本标准适用于矩形截面材料，其厚度为0.5~4mm，宽度为5~80mm的平面涡卷弹簧（以下简称弹簧）。本标准不适用于特殊性能的弹簧。2引用标准GB3525弹簧钢、工具钢冷轧钢带GB3530热处理弹簧钢带GB8708汽车车身附件用异形钢丝3弹簧的形式3.1平面

2、涡卷弹簧按其簧圈接触与非接触分为非接触型平面涡卷弹簧（A型）和接触型平面涡卷弹簧（B型），如图1。A型B型图1平面涡卷弹簧的型式3.2非接触型平面涡卷弹簧，常用来产生反作用转矩，如电机电刷的压紧弹簧。接触型平面涡卷弹簧，常用作储存能量，如各种原动机构。4弹簧的参数名称及代号弹簧的参数名称及代号见表1。机械工业部1994-07-26批准1995-07-01实施1JB/T7366－1994表1参数名称代号单位材料材料宽度b接触型弹簧卷紧在芯轴上簧圈的外径d2芯轴直径d1mm接触型弹簧盒内径D2接触型弹簧未受外转矩时簧圈的

3、内径D12材料弹性模量EN/mm材料厚度hmm4材料截面惯性矩Imm材料工作圈展开长度l芯轴上材料固定长度ldmm簧盒上材料固定长度lD材料展开总长度L弹簧的工作转数n转弹簧自由状态下的圈数n0接触型弹簧未受转矩时的圈数n1圈接触型弹簧卷紧在芯轴上时的圈数n2非接触型弹簧的最大半径R非接触型弹簧的最小半径R1mm节距t弹簧转矩T弹簧最小输出转矩T1N·mm弹簧最大输出转矩T2弹簧极限转矩Tj2抗弯截面模量Zmm材料截面上的弯曲应力σ2材料抗拉强度极限σbN/mm材料的屈服极限σs变形角ψrad（°）5材料5.1弹簧一

4、般采用表2所列材料制造，也可按供需双方商定的其他材料制造。5.2材料的厚度尺寸系列见表3。5.3材料的宽度尺寸系列见表4。5.4材料的硬度和强度，表5所列为热处理弹簧钢带的硬度和强度。2JB/T7366－1994表2标准号材料名称牌号GB3525弹簧钢、工具钢冷轧钢带65Mn、50CrVA、60Si2MnA、60Si2MnGB3530热处理弹簧钢带Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级65Mn、T7A、T8A、T9A、60Si2MnA、70Si2CrGB8708汽车车身附件用异形钢丝65Mn、50CrVA表3mm0.50.550.600.70

5、0.800.901.001.101.201.401.501.601.802.02.22.52.83.03.23.53.84.0表4mm55.56789101214161820222528303235404550607080表5硬度抗拉强度钢带的强度级别σbHVHRCN/mm2Ⅰ375~48540~481275~1600Ⅱ486~60048~551579~1863Ⅲ＞600＞55＞1863注：①Ⅱ级强度钢带厚度不大于1.0mm。②Ⅲ级强度钢带厚度不大于0.8mm。6弹簧的基本计算公式转矩T作用下的变形角按式（1）计算：

6、Tlψ=rad（°）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（1）EI转矩T作用下的工作转数按式（2）计算：Tln=转⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（2）2πEI转矩T作用下的强度按式（3）计算：T2σ=≤[σ]N/mm⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（3）Z3式中：I——材料截面惯性矩，I=bh/12；2Z——材料抗弯截面模量，Z=bh/6。7非接触型平面涡卷弹簧（A型）7.1非接触型弹簧的结构及特性3JB/T7366－19947.1.1非接触型弹簧分外端固定（图2a）和外端回转（图2b）两种。a外端固定b外端回转图2非接触型弹簧

7、的外端固定形式7.1.2非接触型弹簧特性呈线性，见图3。图3非接触型弹簧的特性线7.2非接触型弹簧的设计计算非接触型弹簧的设计，一般给出承受转矩T的相应的变形角ψ。根据工作条件选出较为合适的材料后，进行有关参数的计算。所列强度和变形计算式以及它们的导出式多为近似式，计算结果与实际情况有一定的误差，尤其当弹簧圈数小于3时，误差更大。对于要求精度较高的弹簧，应进行试验修正。7.2.1弹簧的变形角ψ按式（4）计算：12KTl2Kl[σ]ψ=1=1rad（°）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（4）3EhEbh式中：K1——系数，外端固

8、定时K1=1；外端回转时K1=1.25。7.2.2弹簧的刚度T′按式（5）计算：3TEbhEThT′===N·mm/rad⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（5）ψ12Kl2Kl[σ]11非接触型弹簧刚度较为稳定。7.2.3弹簧材料截面的厚度h按式（6）计算：6KTh=2mm⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（6）b[σ]式中：K2——系数，外端固定时K2=1；