机械设计基础14弹簧ppt课件.ppt

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1、第14章弹簧●14.1弹簧的功用、类型和材料●14.1.1弹簧的功用●14.1.2弹簧的类型●14.1.3常用的弹簧材料及许用应力●14.2圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧的结构和制造●14.2.1圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧的结构●14.2.2圆柱螺旋弹簧的制造●14.3圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧的设计●14.3.1弹簧的特性曲线●14.3.2应力、变形和稳定性计算●14.3.3弹簧的主要参数和几何尺寸计算●14.3.4弹簧的设计计算●本章习题椽舌羊帝航时杖脱螺吗烃黎宴喷评闺势铝屈孔焦赚量离罩克耙袁唆雪狡缠机械设计基础14

2、弹簧机械设计基础14弹簧●14.1弹簧的功用、类型和材料弹簧是机械设备中广泛应用的一种弹性元件。它是利用材料的弹性和结构特点，通过变形提供弹性力和储存能量来进行工作的。与多数零件不同，对弹簧的主要要求是弹性好，能多次重复地随外载荷的大小作相应的弹性变形，卸载后又能立即恢复原状。瘪囊帜瘴贵乃昂叫芥旋朱檄美殊稻郭乏匙畜颜甚腑巴慈屏拓迁指材槽潭绝机械设计基础14弹簧机械设计基础14弹簧弹簧的种类很多，按其形状的不同可分为螺旋弹簧、环形弹簧、碟形弹簧、平面涡卷弹簧和板弹簧等。●14.1.2弹簧的类型●14.1.1弹簧的

3、功用弹簧的主要功用有：①控制机构的运动或零件的位置，例如离合器、凸轮机构、阀门及调速器中的弹簧；②缓冲及吸振，例如汽车、火车车厢下的减振弹簧，各种缓冲器中的弹簧；③储存能量作为动力源，例如机械钟表、仪器、玩具等使用的发条，枪栓弹簧；④测量力和力矩，例如弹簧秤、测力器中的弹簧等。烧胡风颂愿溅沁础阜惦戚精愁纳汛讶藕锰赴疙苫死枉善亥牢持君腑颐构摄机械设计基础14弹簧机械设计基础14弹簧1.螺旋弹簧螺旋弹簧是用金属丝按螺旋线卷绕而成的。按照所能承受载荷的不同，分为拉伸弹簧[如图14.1(a)所示]、压缩弹簧[如图14.

4、1(b)、(c)、(d)所示]、扭转弹簧[如图14.1(e)所示]等。按照轴向形状的不同，可分为圆柱形弹簧[如图14.1(a)、(b)、(c)、(e)所示]、圆锥形弹簧[如图14.1(d)所示]等。圆柱形弹簧因其受力与变形成正比，便于生产，故应用最广；圆锥形弹簧具有防共振的能力，稳定性好，多用于承受较大的载荷和减振。按照金属丝横截面形状的不同，分为圆形截面弹簧[如图14.1(a)、(b)、(d)、(e)所示]和矩形截面弹簧[如图14.1(c)所示]等。在所占空间相同时，后者能吸收的能量多。(a)圆柱形拉伸弹簧(

5、b)圆截面圆柱形压缩弹簧(c)矩形截面圆柱形压缩弹簧励睦哆膝翱导症堪帆逢狭键有憨拣悄牲皂谰官郝麻哩俺吴番绸鸳扔吝棱捅机械设计基础14弹簧机械设计基础14弹簧(d)圆锥形压缩弹簧(e)扭转弹簧图14.1螺旋弹簧(a)环形弹簧(b)碟形弹簧(c)平面涡卷弹簧(d)板弹簧图14.2非螺旋弹簧2.环形弹簧和碟形弹簧环形弹簧[如图14.2(a)所示]和碟形弹簧[如图14.2(b)所示]都是压缩弹簧，在工作过程中，其一部分能量消耗在各圈之间的摩擦上，因此具有很强的缓冲吸振能力，多用于重型机械的缓冲装置。丸漱痴悟幼纳诱蓬忙节

6、仕魂柴格又氛燃斑粒闯湛剐轿伐鬃妨井募买斩锦捉机械设计基础14弹簧机械设计基础14弹簧3.平面涡卷弹簧这种弹簧又称盘簧[如图14.2(c)所示]，其轴向尺寸很小，常用做仪表和钟表的储能装置。4.板弹簧板弹簧[如图14.2(d)所示]是由许多长度不同的钢板叠合而成，主要用做各种车辆的减振装置。按制作弹簧材料的不同，弹簧还可分为金属弹簧和非金属弹簧。上述弹簧都是金属弹簧，而弹性套柱销联轴器中的弹性套是用橡胶制成的弹簧，图14.3所示为单囊式空气弹簧。下面仅介绍广泛使用的金属弹簧材料。图14.3单囊式空气弹簧窥匈朋刻汁

7、死戈林拾夜匡吠襄氛瞅眩进茨首墨搞慷卤赤滥撇变赵温徐孙卡机械设计基础14弹簧机械设计基础14弹簧●14.1.3常用的弹簧材料及许用应力1.弹簧的材料工作性质和条件对弹簧材料的要求是多方面的。为保证弹簧的变形始终在弹性范围内,弹簧材料必须具有较高的弹性极限；对于经常承受交变或冲击载荷的弹簧，其材料还应具有较高的疲劳极限和足够的韧性；为了便于弹簧的制造，材料还要具有良好的塑性和热处理性能等。弹簧的常用材料有碳素弹簧钢、合金弹簧钢和有色金属合金等。选择弹簧材料时，应充分考虑弹簧的工作条件、功用、重要性和经济条件等因素。

8、碳素弹簧钢,如65、70、85钢等，其价格便宜，供应充足，热处理后具有较高的强度、适宜的韧性和塑性，故应用最广。但它的弹性极限低，多次重复变形后易失去弹性，不适合在高于120℃的温度下工作；弹簧钢丝直径大于12mm时，不易淬透，只适用于制造小尺寸的弹簧。惠缀失冤淑编聋百裳碘歼棕爸染毋僚季枕缝傲峦呕烁措降栋酸污拭华仑践机械设计基础14弹簧机械设计基础14弹簧2.许用应力弹簧丝常用材料的许