圆柱螺旋扭转弹簧特点_圆柱螺旋弹簧设计的具体方法与步骤

1.弹性元件的分类

2.求汽车弹簧的介绍？

3.汽车的螺旋弹簧的作用是什么？

我们都知道压缩弹簧就是承受压力的螺旋弹簧，它一般用料的截面基本都是圆形。压缩弹簧一直广泛用于我们的生活，不管是一些大型的设备或者小型的设备，都基本用上了压缩弹簧。那么知道一些关于压缩弹簧计算的知识，是不是对于我们的生活有着许多的便利了。因为圆形弹簧使用较多，所以就简单为大家介绍一下关于圆形压缩弹簧计算的知识。下面和小兔一起去学习一下吧。

圆柱螺旋弹簧根据工作时受力不同又可分为:压缩弹簧,拉伸弹簧和扭转弹簧。此次扫盲我们只介绍圆柱螺旋弹簧。

　　圆柱螺旋压缩弹簧各部分名称及尺寸关系

　　此图为圆柱螺旋压缩弹簧各部分尺寸,图中尺寸的意义如下

1.?簧丝直径d?弹簧的钢丝直径(俗称线径或线径)

2.?弹簧外径D?弹簧的最大直径(俗称大径,也有的公司用OD来表示外径,知道就好,不要学这种坏习惯)?3.?弹簧内径D1弹簧的最小直径(俗称小径,也有的公司用ID来表示内径,知道就好,不要学这种坏习惯)

4.?弹簧中径D2弹簧的平均直径(俗称中心径,也有的公司用Dcen来表示外径,知道就好,不要学这种坏习惯)?5.?节距t?除两端支撑圈外,弹簧上相邻两圈在相对应两之间的轴向距离?6.?弹簧圈数?弹簧圈数共有三种,即有效圈数n,支撑圈n2,和总圈数n1.?7.?自由高度H0?弹簧在不受外力时的高度(或长度)，H0=nt+(n2-0.5)d

当然弹簧的参数远远不只这些，像一些疲劳特性计算,有效寿命的计算,?载荷与变形屈服曲线,弹簧刚度有限元分析等,在扫盲班中就不做解释了,放在后面提高班中再介绍。

接下来简单介绍一下弹簧的加工艺:

我们常用碳素弹簧钢、合金弹簧钢、不锈弹簧钢以及铜合金、镍合金和橡胶等材料来制作弹簧。弹簧的制造方法有冷卷法和热卷法。弹簧丝直径小于8毫米的一般用冷卷法，大于8毫米的用热卷法。有些弹簧在制成后还要进行强压或喷丸处理，可提高弹簧的承载能力。

我们回到正题,讨论一下此次扫盲题的分析及计算:?首先我们要搞清楚弹簧的刚度计算公式~?弹簧刚度值我们用K来表示,单位是N/mm2

K=G*d^4/8*d2^3*n?其中G是指材料的切变模量(俗称弹性系数),此数据一般可通过查表获得,也可以要求供应厂商提供材料物性表获得.常见的像SUS631,SUS316,SUS304,SUS302等为70000N/mm2?弹簧刚,65Mn等等约为80000N/mm2~

求得K值后后，我们还需获得弹簧的作用长度L值，此长度由我们设计者来设计确定。

作用长度指弹簧的预压长度+作用行程长度之和?如一个弹簧由10压缩至6,那么它的作用长度则为4.如果还有预压高度，也要一并算入作用长度。?最后弹簧作用力P值为：P=K*L

具体的计算过程小兔就不多讲了，毕竟大家都不是小学生了，?而所有制造压缩弹簧中，只要没有严格的标准，只要是符舍设计要求的制造都是可行的。我们可以随意改变弹簧线径，有效圈数，自由高度，内径等参数来调整弹簧作用力。但是对于一些严格要求的设备就不行了。?好了，所有的介绍就到这里了，希望可以帮助大家，让大家收获一份知识。

弹性元件的分类

一、作为压力弹簧或拉力弹簧

左旋弹簧和右旋弹簧在作为拉力和压力弹簧时功能没有区别，但是应用时以右旋弹簧为主。

二、作为扭力弹簧

1、左旋弹簧：左旋弹簧的扭力作用于向左旋转，所以应用时只能用在需要左旋力量的位置。

2、右旋弹簧：右旋弹簧的扭力是向右旋转，使用时适用的范围只能是需要向右旋转里的位置。

三、螺旋弹簧

左旋弹簧和右旋弹簧只是个蓄能器，它有储存能量的功能，但不能慢慢地把能量释放出来，要实现慢慢释放这一功能应该靠“弹簧+大传动比机构”实现。

螺旋弹簧的分类：

1、按工作时受载荷的特性不同，可将螺旋弹簧分为压缩、拉伸和扭转三种；

2、按照结构特点，可分为圆柱螺旋弹簧和变径螺旋弹簧两大类；变径螺旋弹簧主要承受压缩载荷;

3、按其形状特点可分为圆锥形、涡卷形、中凹形和中凸形。

4、在生产和使用上，螺旋弹簧还可按成型方法与材料直径大小不同分为：大型螺旋弹簧和小型螺旋弹簧两类；前者通常是热成形，后者是冷成形。

5、其他分类，螺旋弹簧类型较多,按外型可分为：普通圆柱螺旋弹簧；变径螺旋弹簧。按螺旋线方向可分为：左旋弹簧；右旋弹簧。

6、变径螺旋弹簧分为：圆锥螺旋弹簧、蜗卷螺旋弹簧、中凹形螺旋弹簧。

7、圆柱形螺旋弹簧，结构简单，制造方便，应用最广。其特性线为直线，可作压缩弹簧、拉伸弹簧和扭转弹簧。当载荷大而径向尺寸又有限制时，可将两个直径不同的压缩弹簧套在一起使用，成为组合弹簧。

百度百科——螺旋弹簧

求汽车弹簧的介绍？

汽车悬架系统中用的弹性元件主要有钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、气体弹簧和橡胶弹簧等。 钢板弹簧是汽车悬架中应用最广泛的一种弹性元件，它是由若干片等宽但不等长（厚度可以相等，也可以不相等）的合金弹组合而成的一根近似等强度的弹性梁，其一般构造如图1所示。

钢板弹簧3的第一片（最长的一片）称为主片，其两端弯成卷耳1，内装青铜或塑料、橡胶、粉末冶金制成的衬套，以便用弹簧销与固定在车架上的支架或吊耳作铰链连接。钢板弹簧的中部一般用U形螺栓固定在车桥上。

中心螺栓4用以连接各弹，并保证装配时各片的相对位置。中心螺栓距两端卷耳中心的距离可以相等（称为对称式钢板弹簧，如图1所示），也可以不相等（称为非对称式钢板弹簧）。

当钢板弹簧安装在汽车悬架中，所承受的垂直载荷为正向时，各个力的方向和作用点如图1）中箭头所示。各弹都受力变形，有向上拱弯的趋势。这时，车桥和车架便互相靠近。当车桥与车架互相远离时，钢板弹簧所受的正向垂直载荷和变形便逐渐减小，有时甚至会反向。

主片卷耳受力严重，是薄弱处，为改善主片卷耳的受力情况，常将第二片末端也弯成卷耳，包在主片卷耳的外面称为包耳。为了使得在弹簧变形时各片有相对滑动的可能。在主片卷耳与第二片包耳之间留有较大的空隙。有些悬架中的钢板弹簧两端不做成卷耳，而用其他的支承连接方式，如橡胶支承垫。

连接各片的构件，除中心螺栓以外，还有若干个弹簧夹2（亦称回弹夹），其主要作用是当钢板弹簧反向变形（即反跳）时，使各片不致互相分开，以免主片单独承载，此外，还可防止各片横向错动。弹簧夹用铆钉铆接在与之相连的最下面弹的端部。弹簧夹的两边用螺栓5连接，在螺栓上有套管 , 顶住弹簧夹的两边，以免将弹夹得过紧。在螺栓套管与弹之间有一定间隙（不小于 (1.5mm）。以保证弹簧变形时，各片可以相互滑移。钢板弹簧在载荷作用下变形时，各片之间有相对滑动而产生摩擦，可以促进车架振动的衰减。但各片间的干摩擦，将使车轮所受的冲击在很大的程度上传给车架，即降低了悬架缓和冲击的能力，并使弹簧各片加速磨损，这是不利的。为减少弹的磨损，在装合钢板弹簧时，各片间须涂上较稠的润滑剂（石墨润滑脂），并应定期进行保养。为了在使用期间内长期储存润滑脂和防止污染，有时将钢板弹簧装在护套内。

前已述及，钢板弹簧本身还能兼起导向机构的作用，并且由于弹簧各片之间的摩擦而起到一定的减振作用。为了保证在弹间产生定值摩擦力以及消除噪声，可在弹之间夹人塑料垫片。如某些高级轿车后悬架的弹性元件用钢板弹簧时，常用此种结构。

许多国家的汽车上用了一种由单片或2-3片 变厚度断面的弹构成的少片变截面钢板弹簧，其弹的断面尺寸沿长度方向是变化的，片宽保持不变。这种少片变截面钢板弹簧克服了多片钢板弹簧质量大，性能差（由于片间摩擦的存在，影响了汽车的行驶平顺性）的缺点。据统计，在两种弹簧寿命相等的情况下，少片变截面钢板弹簧可减少质量。 螺旋弹簧广泛地应用于独立悬架，特别是前轮独立悬架中。然而在有些轿车的后轮非独立悬架中，其弹性元件也用螺旋弹簧（图2）。螺旋弹簧与钢板弹簧比较，具有以下优点：无需润滑，不忌泥污；安置它所需的纵向空间不大；弹簧本身质量小。

螺旋弹簧本身没有减振作用，因此在螺旋弹簧悬架中必须另装减振器。此外，螺旋弹簧只能承受垂直载荷，故必须装设导向机构以传递垂直力以外的各种力和力矩。

螺旋弹簧用弹簧钢棒料卷制而成，可做成等螺距或变螺距。前者刚度不变，后者刚度是可变的。 扭杆弹簧本身是一根由弹簧钢制成的杆 （图3）。扭杆断面通常为圆形，少数为矩形或管形。其两端形状可以做成花键、方形、六角形或带平面的圆柱形等等，以便一端固定在车架上，另一端固定在悬架的摆臂2上。摆臂则与车轮相连。当车轮跳动时，摆臂便绕着扭杆轴线而摆动，使扭杆产生扭转弹性变形，借以保证车轮与车架的弹性联系。有的扭杆由一些矩形断面的薄条（扭片）组合而成，这样，弹簧更为柔软。

扭杆弹簧系用铬钒合金弹簧钢制成，其表面经过加工后很光滑。使用中必须对扭杆表面很好保护，通常在扭杆弹簧表面上涂有环氧树脂，包一层玻璃纤维布，再涂一层环氧树脂，最后涂以沥青和防锈油漆，以防碰撞、刮伤和腐蚀，从而可提高扭杆弹簧的使用寿命。

扭杆弹簧在制造时，经热处理后预先施加一定的扭转力矩载荷，使之产生一个永久的扭转变形，从而使其具有一定的预应力。左、右扭杆的预加扭转的方向都与扭杆安装在车上后承受工作载荷时扭转的方向相同。其目的是减小工作时的实际应力，以延长扭杆弹簧的使用寿命。如果左、右扭杆换位安装，则将使扭杆弹簧的预先扭转方向与工作时扭转方向相反，导致扭杆弹簧的实际工作应力加大，而使用寿命缩短，因此左、右扭杆弹簧不能互换。为此，左、右扭杆刻有不同的标记。

扭杆弹簧本身的扭转刚度虽然是常数，但用扭杆弹簧的悬架由于有导向机构的缘故，其悬架刚度却是可变的。

气体弹簧

气体弹簧有空气弹簧和油气弹簧两种。

空气弹簧又有囊式和膜式之别。

①囊式空气弹簧。由橡胶气囊、上盖板、下盖板，以及腰环等组成。橡胶气囊用夹有帘线的橡胶制成，气囊上、下端装有盖板与气囊一同构成。气囊可以做成单曲、双曲和多曲气囊，在节与节之间装有腰环，腰环用来防止对气囊充气时，因压力升高，气囊产生径向膨胀变形。橡胶气囊充气后利用气体可压缩的特点，实现弹簧作用。当作用在弹簧上的载荷增加时，气囊内的气体受压，气压升高，则弹簧刚度增加。当载荷减小时，气囊内的气体减压，刚度减小。因此空气弹簧的刚度是可变的。

②膜式空气弹簧。由橡胶膜片、盖板、底座等组成。膜式空气弹簧工作原理与囊式空气弹簧的相同，只是膜式空气弹簧的刚度较囊式空气弹簧的小，尺寸小，在车上容易安装，但制造困难，寿命短。

空气弹簧质量小，寿命长，一旦漏气弹簧失效，与钢板弹簧比较占用汽车横向方向尺寸多，因此布置困难。空气弹簧只能承受垂直载荷作用，因此选用空气弹簧作为弹性元件，悬架还必须装减振器、导向机构等，如图4所示。

油气弹簧由气体、油气隔膜、油液、工作缸、活塞等组成。分为油气分隔式和油气不分隔式两种，如图5所示。

单气室油气分隔式油气弹簧的球形气室固定在工作缸上。油气隔膜位于球形气室和工作缸中间，用来防止油液乳化。在球形气室内充入高压氮气，构成气体弹簧，起弹性元件作用。在工作缸内充有油液，如在工作缸内安装有节流阀，它所提供的阻尼力又使油气弹簧兼有减振作用。球形气室和活塞杆的端部分别固定在车架和车桥上。

油气弹簧的工作原理是当载荷增加时车架与车桥间的距离缩短，即活塞向上移动并推油液压迫油气隔膜向高压氮气室移动，于是气室容积减小，氮气压力升高，弹簧刚度增大，随之车架下降速度减慢。当外界载荷与氮气压力平衡时，活塞停止上移，车架与车桥的相对位置不变。当载荷减少时在高压氮气压力作用下，油气隔膜向下移动并推油液活塞下移，使气室容积增加，氮气压力降低，弹簧刚度减小，同时车架与车桥间拉开距离的速度也减小，直至外界载荷与氮气压力平衡时，车架与车桥间的距离停止变化。

油气弹簧的特点是具有变刚度特性，兼起减振器作用，用于载质量大些的商用货车上时体积与质量比钢板弹簧小。但一旦漏气或漏油将失去作用，所以对密封要求高。油气弹簧只能承受垂直载荷，故选用油气弹簧作弹性元件的悬架还必须装置导向机构。油气弹簧主要应用于载质量大些的商用货车和自卸车上。 由橡胶制成。为增加弹簧行程，常将它做成中空状。橡胶弹簧具有隔音、工作无噪声、不要润滑和变刚度等优点。但有易老化、怕油污和行程小，以及只能承受压缩和扭转载荷等缺点。橡胶弹簧主要用于做副簧和缓冲块。

汽车的螺旋弹簧的作用是什么？

承载汽车的重量，即普通车辆的大部分重量是由弹簧承载的。

为了减轻路面颠簸，螺旋弹簧是缓冲元件。当路面对车轮的冲击传递到螺旋弹簧上时，弹簧会变形，吸收汽车的动能，而弹簧储存的势能会恢复原来的形状，再次将势能转化为动能。如果弹簧是单独使用没有减震器，一些轻型汽车弹簧，如杂技演员跳蹦床，不断上下移动后，冲击。

旋弹簧的分类

螺旋弹簧可分为压缩、拉伸和扭转三种类型。

根据结构特点，可分为圆柱螺旋弹簧和变直径螺旋弹簧两大类。变直径螺旋弹簧的生产主要用压缩切削。

根据其形状特征可分为圆锥、涡、凹和凸。

在生产和使用中，螺旋弹簧还可以根据成形方法和材料直径进行分类：大螺旋弹簧和小螺旋弹簧，前者通常是热成形，后者是冷成形。

螺旋弹簧特点

精确的调整性能，即力与位移的关系是非常敏感的。

软土性好，变形范围相对较广。

制造比较容易。

结构比较紧凑。

能量利率高。

(玖胜弹簧)

钢板弹簧是汽车悬架中应用最广泛的弹性元件。它是一种具有近似相等强度的弹性梁，由宽度相等但长度不等的合金弹组成。当钢板弹簧安装在汽车悬架中，且垂直载荷为正时，每个弹簧板都会变形，并有向上弯曲的趋势。为了使每个工件在弹性变形期间能够相对滑动，在主工件的辊耳和第二工件的卷耳之间留有较大的间隙。有些悬架中的钢板弹簧两端不做成滚动耳，而是用橡胶支撑垫等其他支撑连接方式。

根据运行时的不同载荷特性，螺旋弹簧可分为压缩、拉伸和扭转；根据结构特点可分为圆柱螺旋弹簧和变径螺旋弹簧；变径螺旋弹簧主要承受压缩载荷；根据其形状特点，可分为圆锥形、涡旋形、中凹形和中凸形。螺旋弹簧在生产和使用中，根据成型方法和材料直径的不同，也可分为大螺旋弹簧和小螺旋弹簧；前者通常为热成型，后者为冷成型。

螺旋弹簧是现代汽车中使用最广泛的弹簧。减震能力强，乘坐舒适性好；缺点是长度大，占用空间大，安装位置的接触面也大，这使得悬架系统的布局难以非常紧凑。由于螺旋弹簧本身不能承受侧向力，独立悬架必须用复杂的组合机构，如四杆螺旋弹簧。考虑到乘坐舒适性，我们希望弹簧对于高频小振幅的地面冲击能稍微柔软一些，当冲击力较大时，能表现出更大的刚度，减少冲击行程。因此，弹簧需要同时具有两个或更多刚度。可以使用不同钢丝直径或不同节距的弹簧，其刚度随着载荷的增加而增加。

螺旋弹簧由弹簧钢制成，可制成等距等刚度或变刚度变节距。螺旋弹簧是一种缓冲元素，以其类似于螺旋的形状命名。具有无润滑、无污垢、重量轻、占地面积小等优点。与钢板弹簧相比，螺旋弹簧具有无润滑、不怕脏污、安装所需纵向空间小、弹簧质量小等优点。螺旋弹簧本身没有阻尼作用，只有缓冲作用。