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涡卷弹簧的设计方法
- 2019-08-23-

涡卷弹簧设计构思的每日任务是要明确涡卷弹簧丝直徑d、工作圈数n及其其他几何图形规格,促使能考虑抗压强度约束力、弯曲刚度约束力及可靠性约束条件,深化地还规定相对的设计构思指标值(如容积、净重、震动可靠性等)超过最好是。

 实际设计构思流程为:先依据工作中标准、规定等,试选涡卷弹簧原材料、涡卷弹簧指数值C。因为sb与d相关,因此因此也要事前假设涡卷弹簧丝的直徑d。接下去测算d、n的值及相对的其他几何图形规格,假如个人所得結果与设计构思标准不符,左右全过程要反复开展。直至求取考虑全部约束条件的解即是本难题的1个行得通计划方案。具体难题中,行得通计划方案不是惟一的,因此必须从好几个行得通计划方案中求取较优解。

 例12-1设计构思一圆柱型螺旋式压簧,簧丝模型为环形。己知最少荷载Fmin=200N,较大荷载Fmax=500N,工作中行程安排h=10mm,涡卷弹簧Ⅱ类工作中,规定涡卷弹簧直径不超出28mm,梁端并紧磨去。

 解:

 试算(一):

 (1)挑选涡卷弹簧原材料和许用应力。采用C级探索涡卷弹簧钢。

 依据直径规定,出现C=7,由C=D2/d=(D-d)/d得d=3.5mm,由表1查出来sb=1570MPa,由表2知:[t]=0.41sb=644MPa。

 (2)测算涡卷弹簧丝直徑d

 由式得K=1.21

 由式得d≥4.1mm

 由此可见,d=3.5mm的初算值不符合抗压强度约束条件,应再次测算。

 试算(二):

 (1)挑选涡卷弹簧原材料同上。为获得很大的I>d值,选C=5.3。

 仍由C=(D-d)/d,得d=4.4mm。

 查表1得sb=1520MPa,由表2知[t]=0.41sb=623MPa。

 (2)测算涡卷弹簧丝直徑d

 由式得K=1.29

 由式得d≥3.7mm。

 所知:I>d=4.4mm考虑抗压强度约束条件。

 (3)测算合理工作圈数n

 由图1明确形变量λmax:λmax=16.7mm。

 查表2,G=79000N/mm2,

 由式得n=9.75

 取n=10,考虑到两边各并紧整圈,则总圈数n1=n+2=12。到此,获得了1个考虑抗压强度与弯曲刚度约束条件的行得通计划方案,但考虑到深化降低涡卷弹簧尺寸与净重,再度开展试算。

 试算(三):

 (1)仍选左右涡卷弹簧原材料,取C=6,求取K=1.253,d=4mm,查表1,得sb=1520MPa,[t]=0.41sb=623MPa。

 (2)测算涡卷弹簧丝直徑。得d≥3.91mm。知d=4mm考虑抗压强度标准。

 


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