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      彈簧

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      拉簧計算器

       
      請您填寫
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      • 彈簧拉鉤長度 L:
      • mm
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      • mm
      • 線材直徑(線徑) d:
      • mm
      • 拉簧總圈數 Na:
      • 拉伸后長度(min) L1:
      • mm
      • 拉伸后長度(max) L2:
      • mm
      • 材料單價 P1:
      • 元/KG
      注:請認真填寫你所需的彈簧的具體參數,便可以計算出該彈簧對應的數值。您還可以對照下面的彈簧示意圖。
        
      圓柱螺旋拉簧示意圖
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      • 彈簧材質:
      • 彈簧種類:
      • 橫彈性系數 G:
      • Kg/mm2
      • 最大應力 Smax:
      • Pa
      • 初應力 T:
      • Pa
      • 修正系數 k:
      • 彈簧指數 C:
      • 彈簧系數 K=
      • g/mm
      • 原始自由長度 L0=
      • mm
      • 初張力 P0=
      • g
      • 作用力量(min) P1=
      • g
      • 作用力量(max) P2=
      • g
      • 作用力量(min) P1=
      • N
      • 作用力量(max) P2=
      • N
      • 應力(min) S1=
      • Kg/mm2
      • 應力(max) S2=
      • Kg/mm2
      • 彈簧凈重 W1=
      • Kg
      • 參考單價 P=
      • 元/個

      *以上結果僅供參考

       
      亨特彈簧,多年彈簧研發與生產經驗,如需彈簧設計請直接聯系我司右上方工程小組。

      目前,廣泛應用的彈簧應力和變形的計算公式是根據材料力學推導出來的。若無一定的實際經驗,很難設計和制造出高精度的彈簧,隨著設計應力的提高,以往的很多經驗不再適用。例如,彈簧的設計應力提高后,螺旋角加大,會使彈簧的疲勞源由簧圈的內側轉移到外側,所有的計算也只是給我們一個大的方向從而減少研發成本。下面我給大家介紹下大至的計算方法。

      怎么去設計計算一個合理的拉伸彈簧?
       
          拉伸彈簧的拉力、變形和強度計算與壓縮彈簧基本相同,兩者只是受力、變形和應力的方向相反。因此,壓縮彈簧的基本計算公式同樣可以應用于拉伸彈簧。
          密圈螺旋拉伸彈簧在冷卷時形成的內力,其值為彈簧開始產生拉伸變形時所需要加的作用力,為拉伸彈簧的初拉力。初拉力與材料的種類、性能、直徑和彈簧的旋繞比、耳環的型式、長短以及彈簧的加工方法都有直接的關系,用冷拔成形并經過強化處理的鋼絲且經冷卷成形后的拉伸密圈彈簧,都有一定的初拉力。不銹彈簧鋼絲與碳素彈簧鋼絲制成的彈簧比較,初拉力要小12%左右,彈簧消應力回火處理的溫度越高,初拉力越;制成彈簧需要經熱處理淬火的拉伸彈簧就投有初拉力.

               螺旋的線圈做成的圓柱形彈簧,工作線圈之間為恒定間隙,可以吸收外部軸向力。線徑約為16mm的彈簧線圈為冷成型。熱成型彈簧一定是用于線徑大于10mm的高負載產品上。拉伸彈簧通常為圓線或圓棒做成。方形線圈很少用。

      考慮到固定掛鉤形狀和設計對彈簧工作壽命減少和無法做到完美的噴丸效果。不推薦使用拉伸彈簧于疲勞負載彈簧上。如果必須使用拉伸彈簧于疲勞負載,建議避免使用固定掛鉤而選擇其他的彈簧固定方式。

       

       

      彈簧設計 
      拉伸彈簧用于兩種基本設計:

       

      1. 預壓彈簧
        冷成型拉伸彈簧適合預應力加工,因此工作線圈封閉。預壓彈簧可以增加彈簧的負載容量。對于指定長度彈簧變形,必須使用無預壓的更高負載。預壓產生于彈簧線圈的卷繞過程中。尺寸大小依據使用的材料,彈簧指數和卷繞方式。
      2. 無內部預壓彈簧 
        由于技術原因如果沒有必要,可以使用松的線圈彈簧,沒有預壓 ,工作線圈之間有間隙。自由狀態下的線圈間距通常為 0.2*D < p < 0.4*D。
       

      彈簧計算基本關系式



      含義:
      c = 彈簧指數(c=D/d; c=D/b) [-]
      b = 線寬[mm, in]
      d = 線徑[mm, in]
      D = 彈簧中心直徑[mm, in] 
      F = 彈簧負載[N, lb]
      F0 =內應力[N, lb]
      G = 剪切彈性模量[MPa, psi]
      h = 線高[mm, in]
      k = 彈簧系數[N/mm, lb/in]
      Ks = 曲線糾正因數[-]
      L0 = 彈簧自由長度[mm, in]
      LH = 彈簧掛鉤高度[mm, in]
      LK =有效截面長度[mm, in]
      n = 工作線圈數[-]
      p = 線圈間距[mm, in]
      s = 彈簧變形量[mm, in]
      Ψ= 形狀系數 [-] (e.g. DIN 2090) 
      t = 彈簧材料拉伸應力 [MPa, psi]
      t0 = 內應力 [MPa, psi]


       

      曲線修正因數
      線圈彎曲導致額外的彎曲應力。因此計算使用修正系數來修正拉伸。圓線圈彈簧,修正系數通過所給彈簧卷繞比率來定義,比率通過幾個經驗公式計算  。計算使用下面的關系式:
      ks=1+0.5/c
      方形截面線圈彈簧,修正系數由來自適當的列線圖中所給彈簧指數和b/h比率來定,計算中的修正系數已經包含于形狀系數Ψ
      彈簧內應力
      內應力出現在彈簧線圈的卷繞過程中,它的數量依據彈簧的材料,彈簧指數以及卷繞方式。通常數值在一下范圍內
       
      τ0=(0.4/0.8).
      Rm/C

      技術上較高的數值很難獲得,較低的數值很難被準確的測量。為了定義拉絲機床加工彈簧內應力,DIN 2089標準定義以下公式:

      τ0≈(0.135-0.00625.C).Rm
       
       
      內拉伸應力計算公式:


      F0=π.τ0.d3/8.ks.D

       

      推薦彈簧尺寸

      彈簧指數 c 4 - 16
      外徑 De max. 350 mm
      工作線圈數 n min. 3
      比率 b/h 1:5  -  5:1
      自由長度 L0 max. 1500 mm
      長細比 L0/D 1 - 15
      間距 p (0.2 - 0.4) D - 無預壓彈簧

       

      彈簧收尾設計

      拉伸彈簧用于許多不同設計。最常用的收尾設計可以在下圖中找到。彈簧的收尾設計依據彈簧的固定方式,尺寸以及負載總量。

      彈簧收尾設計




      A =半圈
      B = 整圈
      C = 側面整圈

      D =雙扭曲整圈
      E = 側面雙扭曲整圈
      F = 內部整圈

      G =. 提高的掛勾
      H = 側面提高的掛勾
      L = 錐形旋轉小圈收尾

      I = 小圈
      J = 側面小圈
      K = 傾斜的整圈

      M = 錐形旋轉螺栓收尾
      N = 螺絲狀收尾
      O = 螺絲狀束縛收尾

       

        拉伸彈簧通常使用幾種不同高度和特性的掛鉤來固定(A..J)。從技術角度講,固定掛鉤是最好的解決方案,但是,這也帶來彈簧負載的一些確定問題。彈簧負載帶給掛鉤集中的負載應力,該負載應力可能明顯地高于彈簧線圈所計算的應力。針對在掛鉤中產生的彎曲應力,小圈(類別 I, J)或雙圈(類別 D, E)是最佳方案。針對由線變成線圈所產生的集中的扭轉應力,側邊整圈(類別 C,E,I)是最佳方案。對于掛鉤的獨立設計,以下掛鉤高度值指定如下:

      設計 A B, C D, E F G, H I, J K
      掛鉤高度 {0.55..0.8} Di {0.8..1.1} Di ~ Di {1.05..1.2} Di > 1.2 Di < 0.6 Di {0.35..0.9} Di


      熱成型彈簧,方形線圈彈簧以及循環負載彈簧通常無彈簧卡鉤使用(M..O. design)。無固定掛鉤彈簧使用邊緣線圈固定,彈簧功能變形中線圈間距不會變化。

       

       



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