弹性系数和线径的计算公式 |
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胡克的弹性定律指出:在弹性限度内,弹簧的弹力f和弹簧的长度x成正比,即f=-kx,k是物 质的弹性系数,它由材料的性质所决定,负号表示弹簧所产生的弹力与其伸长(或压缩)的方向相反。 压力弹簧的设计数据,除弹簧尺寸外,更需要计算出最大负荷及变位尺寸的负荷; 弹簧常数:以k表示,当弹簧被压缩时,每增加1mm距离的负荷(kgf/mm); 弹簧常数公式(单位:kgf/mm):K=(G×d4)/(8×Dm3×Nc) G=线材的钢性模数:琴钢丝G=8000 ;不锈钢丝G=7300;磷青铜线G=4500 ;黄铜线G=3500 d=线径 Do=0D=外径 Di=ID=内径 Dm=MD=中径=Do-d N=总圈数 Nc=有效圈数=N-2 弹簧常数计算范例:线径=2.0mm,外径=22mm,总圈数=5. 5圈,钢丝材质= 琴钢丝 K=(GXd4)/ (8XDm3XNc) = (8000X 24) / (8X 203x3.5) =0.571 kg f /mm 拉动弹簧 拉力弹簧的k值与压力弹簧的计算公式相同。 拉力弹簧的初张力:初张力等于适足拉开互相紧贴的弹簧并圈所需的力,初张力在弹簧卷制成形后发生。 拉力弹簧在制作时,因钢丝材质、线径、弹簧指数、静电、润滑油脂、热处理、电镀等不同, 使得每个拉力弹簧初始拉力产生不平均的现象。所以安装各规格的拉力弹簧时, 应预拉至各并圈之间稍为分开一些间距所需的力称为初张力。 初张力=P- (kXF1) =最大负荷- (弹簧常数X拉伸长度) 扭力弹簧 弹簧常数:以k表示,当弹簧被扭转时,每增加1°扭转角的负荷(kgf/m). 弹簧常数公式(单位: kgf/mm) : K=(Exd#)/ (1 16 7xDmXpXNXR ) E=线材之钢性模数:琴钢丝E=21000 , 不锈钢丝=19400 , 磷青铜线E=11200,黄铜线E=11200 d=线径 Do=0D=外径 Di=ID=内径 Dm=MD=中径=Do-d N=总圈数 R=负荷作用的力臂 p=3.1416 |
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