圆柱螺旋弹簧的类型_圆柱螺旋扭转弹簧特点

1.汽车的螺旋弹簧的作用是什么？

2.弹簧设计的技术要求

3.压缩弹簧计算基本认知

4.螺旋弹簧的作用是什么

5.几种常见的弹簧种类

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。

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。

圆柱螺旋压缩弹簧的部位、名称、规格：

1.簧丝直径：d，表示弹簧的钢丝直径。

2.弹簧外径：D0，表示弹簧的外直径。

3.弹簧内径：D1，表示弹簧的内直径，D1=D-2d。

4.弹簧中径：D2，表示弹簧的平均直径，D2=D-d。

5.节距：t，除两端支承圈外，表示相邻两圈的轴向距离。

6.有效圈数n、支承圈数n2和总圈数n1，为使压缩弹簧工作时放置平稳、受力均匀，制造时会将弹簧两端并紧且磨平。并紧磨平的部分只起支承作用，故为支承圈。支承圈有1.5、2、2.5圈三种，2.5圈用的最多。其余个圈保持相等的节距，称为有效圈数。总圈数n1即为有效圈数n与支承圈数n2之和。

7.自由高度：H0，弹簧不受外力作用时的总高度，H0=nt+（n2-0.5）d。

8.展开长度：L，制造弹簧所用的坯料长度，L≈n1√（πD2)²+t²。 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。

圆锥螺旋弹簧的缓冲性能较好，能承受较大载荷。

蜗卷螺旋弹簧能储存较多能量和承受较大载荷，但制造工艺较为复杂。

中凹形螺旋弹簧的性能与圆锥螺旋弹簧相似，多用于坐垫和床垫等。

弹簧钢丝的载面有圆形和矩形等，以圆形截面最为常用。

螺旋弹簧即扭转弹簧，是承受扭转变形的弹簧，它的工作部分也是密绕成螺旋形。扭转弹簧的端部结构是加工成各种形状的扭臂，而不是勾环。扭转弹簧常用于机械中的平衡机构，在汽车、机床、电器等工业生产中广泛应用。

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)

弹簧设计的技术要求

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。

压缩弹簧计算基本认知

文档介绍：

弹簧的基本性能禾

设计要求

—低压电器十大工艺之一 弹簧的基本性能和设计要求

低压电器十大工艺

冷冲压

触头焊接

塑料成型

热处理

弹簧制造

电镀

线圈绕制

涂漆

铁芯制造

绝缘处理(浸漆) 弹簧的基本性能和设计要求

口弹簧的基本性能是在载荷作用下产生变形,卸载时释放能量恢复原形,

加载变形过程遵循一定的规律

口弹簧在低压电器中的作用:

A)保证动作力:如操作机构的作用力、触头压力、电磁系统的反作

用力等;

B)缓冲作用:由于电器上电磁铁的吸合、断开时有很大的冲击力,

用弹簧制成缓冲机构,可以吸收动能,减少冲击。

C)防止联结件松动:电器在工作中有振动,各联结部分需要用弹篑

的弹力压紧,防止松动。 弹簧的基本性能和设计要求

弹簧的特性线

载荷P(M)与变形F(φ)之间的关系曲线称为弹簧的特性线。弹簧

的特性线大致有三种类型:直线型、渐增型和渐减型

直线型——刚度不随载荷的变化而变化

渐增型——一刚度随载荷的増加而增大

渐减型——一刚度随载荷的增加而减小 弹簧的基本性能和设计要求

口常用弹簧的分类(按形状和结构分)

(1)圆柱螺旋弹簧

(2)变径螺旋弹簧

(3)蝶形弹簧

(4)平面蜗卷弹簧

(5)片弹篑 常用弹簧的分类

1)圆柱螺旋弹簧

这类弹簧多数由圆形截面材料制成,当同样空间条件下需要更大的刚度时

可选用矩形截面的材料。低压断路器中常用的圆柱型弹簧有以下三种

A)圆柱形螺旋压缩弹簧

这种弹簧结构简单,制造方便,特性接近于直线型,刚度值较稳定。

在低压断路器中常用作触头弹簧、螺旋管式电磁脱扣器的瞬时弹簧等。

B)圆柱形螺旋拉伸弹簧

性能和特点与压缩弹簧相同,主要承受拉伸载荷,其特性线是直线型,分

无初应力和有初应力两种。

在低压断路器中常用作机构主弹簧(一般有初应力)、拍合式电磁脱扣器

的瞬时弹簧和机构的复位弹簧等(一殷无初应力)

C)圆柱形螺旋扭转弹簧

这种弹簧主要承受扭

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。

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几种常见的弹簧种类

螺旋弹簧作用：一是作为悬挂系统或底盘与地面的缓冲，也就是维持舒适性，二是使车子在行经不平路面时保持轮胎的贴地性。

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。

特点

1、精密的调节 性能。即作用力与位移的关系非常灵敏；

2、 柔软性能好，即变形的范围相对较宽；

3、制造比较容易；

4、结构比较紧凑；

5、能量利用率高。（图/文/摄： 曹博） @2019

压缩弹簧：用途最广，在制造时，绕成分开的螺旋圈，使各圈有间隙（节距），以便受力收缩，保持有向两端伸张的张力。受最大负荷时，不能被完全压缩，必须在有效圈数间保留间隙，以免摩擦或其他物质嵌入，引起疲劳破坏。弹簧自由长度应等于弹簧之实长加上间隙，再加变形量。压缩弹簧为增加接触面，面应予磨平，以获取60~80%接触面。 其端部形状有多种：两端坐圈，两端磨平等。乃各圈分绕，因能承受压力，两端可为开式或闭式或绕平或磨平。压缩弹簧乃变体弹簧第一种，由直筒型、锥形至缩、凸腰形，乃至各种尾端之变体，均可依设计成型。 压缩弹簧为所有弹簧种类中最被广泛运用的一种，产品运用范围广及电子、电机、计算机、信息、汽机车、自行车、五金工具、礼品、玩具、乃至国防工业，因其设计与原理易于掌握，制造控制也最为单纯。拉伸弹簧：各圈绕成相互紧贴的螺旋圈或节距圈，受外力时向外伸长，保持有向中间收缩之力。拉簧钩分为多种：英式钩，德式钩，边耳钩，鱼尾钩等。拉伸弹簧乃典型之弹簧即弹簧之代表，由直筒形至各种变体，乃至挂钩之各种形状均能依设计成型。 拉伸弹簧为压缩弹簧之反向运用，运用范围大致较无具体产品类别，但操作控制较压缩弹簧高一级。扭转弹簧：扭转弹簧分为单扭弹簧和双扭弹簧，弹簧常套入销或轴中，当受外力后，即依弹簧轴心为轴而产生一扭转力，使得弹簧卷紧或旋松。双扭弹簧又分为外双扭和内双扭力弹簧。各圈或是紧密围绕或是分开围绕，俾能适任扭转负荷（与弹簧轴线成直角）。弹簧之末端可绕成钩状或直扭转臂。扭转弹簧乃变体弹簧之极至，由单扭至双扭，乃至各种扭杆之变形，得依设计成型。 扭转弹簧为所有弹簧类别中设计原理较为复杂的一种，型式的变化亦相当活泼，故设计时所涉及的理论也最为烦索。因此设计时亦较难掌握。碟形弹簧碟形弹簧(碟簧)DIN2093具有体积小、负荷大、组合使用方便等特性，同时具有载荷集中传递的优点。可用单片对合组合、多片叠合组合和混合组合等方式以获得各种不同曲线。在机械行业中很大范围内取代圆柱弹簧，体现了新产品（主机）设计小型化多功能化的特点。如在载荷作用方向上，较小的变形能承受较大的载荷，轴向空间紧凑。与其他类型的弹簧比较，其单位体积的变形能较大，具有较好的缓冲吸震能力。特别是用叠合组合使用方式，由于表面摩擦阻尼作用，吸收冲击和消散能量的作用更为显著。目前，在国防、冶金、工程、电力、机床、建筑等行业得到广泛应用。如：模具、支承吊架、离合器、制动器、桥梁缓冲（减震）装置、轴承预紧、安全过载装置、重型机械、机械起动器、控制装置、阀门、工业电炉、分度装置、夹紧装置等等。碟形弹簧执行DIN2093和GB/T12-2005标准。碟形弹簧(碟簧)常用的表面处理方法：发蓝，磷化，镀镍，电泳和机械镀锌等。锥形弹簧：绕成锥形的螺旋圈，可承受压力及张力，一般承受力量均甚小。当受压缩时各圈收缩进大圈的平面内为其优点，例手电筒盖上压缩电池用的弹簧即是。特殊之线圈弹簧：有圆锥形、桶形及梯形和鼓形特殊线圈弹簧，广用于弹簧业。板状弹簧：用扁平或板状材料制造而成，也叫板弹簧或片弹簧，有下列数种：单片弹簧，利用一金属片制成弹簧，当弹簧卷曲方向与施力方向相反时，则弹簧发生弹力。圆盘弹簧亦称上形弹簧外形与垫圈相似，用于空间狭小及偏转不过大处。动力弹簧利用长而窄之薄金属片，绕成螺线状，放置于匣内而利用其储存之能量做为动力之来源者。悬臂板弹簧：弹簧一端固定，一端半悬于空中者。板片弹簧称层叠弹簧，板片弹簧在能量储掀的效率上，较螺旋弹簧稍低，但它能承载较大之负荷，故普通用在汽车，火车等机动车辆上。有时为了增加吸收能量，达到更佳的避震效果，可作成椭圆形层叠弹簧或称「双层叠弹簧」。特种弹簧：扣环：扣环分C形扣环及E形扣环等两类。C形扣环可分为两种，一种是装入轴的沟槽中，作为轴端或其他机件的固持。空气或油压伸缩囊：空气或油压伸缩囊是利用空气或液体（通常用油）压力所产生的弹性；外面容器是利用灯笼形的空气（油）伸缩囊，常应用为汽车之缓冲器。扭杆弹簧：扭杆弹簧可用于扭转之场合，当然此棒可粗也可细如同线制者，亦有较粗而以纲条绕成者一样，其差别在于线径与长度之比悬殊而已。波形弹簧广泛适用于电机,纺织机械，液压设备，汽车等行业，主要安装与规格（公称尺寸）相适宜的轴承室或孔内，