第20章 弹簧.ppt

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1、第20章弹簧概述20.1圆柱螺旋弹簧设计20.220.1概述20.1.1弹簧的功用与类型1．弹簧的功用弹簧的主要功用表现在以下几个方面。①缓冲和减振。如汽车、火车车厢下的减振弹簧，各种缓冲器的缓冲弹簧等。②控制机构的运动。如内燃机中的阀门弹簧、离合器中的控制弹簧等。③储存及输出能量。如钟表弹簧、枪闩弹簧等。④测量力的大小。如弹簧秤、测力器中的弹簧等。2．弹簧的类型弹簧的主要类型、特点及应用见表20-1。类型承载方式简图特点及应用螺旋弹簧圆柱形弹簧压缩刚度稳定，结构简单，制造方便，应用最广拉伸扭转在各

2、种装置中用于压紧、储能或传递转矩圆锥形弹簧压缩结构紧凑，稳定性好，刚度随载荷增大而增大，多用于载荷较大和需要减振的场合表20-1弹簧的主要类型、特点及应用类型承载方式简图特点及应用其他弹簧蝶形弹簧压缩刚度大，缓冲吸振能力强，适用于载荷很大而弹簧的轴向尺寸受到限制的场合，如常用作重型机械、大炮等的缓冲和减振弹簧环形弹簧压缩能吸收较多能量，有很高的缓冲和吸振能力，常用作重型车辆和飞机起落架等的缓冲弹簧盘簧扭转变形角大，能储存的能量大，轴向尺寸较小，多用于钟表、仪器中的储能弹簧板弹簧弯曲缓冲和减振性能好，

3、主要用作汽车、拖拉机、火车车辆等悬挂装置中的缓冲和减振弹簧续表20.1.2弹簧的材料与制造1．弹簧的材料和许用应力材料许用剪应力[]/MPa剪切弹性模量G/MPa推荐使用温度/℃类别代号Ⅰ类弹簧Ⅱ类弹簧Ⅲ类弹簧碳素弹簧钢线ⅠⅡⅡⅢ0.3b0.4b0.5b80000-40～12065Mn42056070080000-40～120合金弹簧钢丝60Si2Mn48064080080000-40～20065Si2MnA57076095080000-40～25050CrVA45060075080000

4、-40～210不锈钢丝1Cr18Ni933044055073000-250～3004Cr1345060075073000-40～300表20-2弹簧常用材料及许用剪应力2．弹簧的制造大量生产时，是在万能自动卷簧机上卷制；单位及小批生产时，则在普通车床或手工制作。弹簧丝直径小于或等于8mm时，常用冷卷法，卷前热处理，卷后要低温回火；直径大于8mm时，采用热卷（热卷温度800℃～1000℃）法，热卷后经淬火和中温火处理，弹簧成型后要进行表面检验，表面应光洁、无伤痕、无脱碳等缺陷。受变载荷的弹簧，还须经喷

5、丸等表面处理，以提高弹簧的疲劳寿命。20.2圆柱螺旋弹簧设计20.2.1弹簧的端部结构图20-1压缩弹簧的端部结构图20-2拉伸弹簧的端部结构20.2.2弹簧的特性曲线、应力及变形1．弹簧的特性曲线2．弹簧的应力3．弹簧的变形4．弹簧的刚度20.2.3拉伸、压缩弹簧的基本参数和几何尺寸计算20.2.4弹簧的设计计算