扭转弹簧设计计算公式_扭转弹簧设计计算公式是什么

1.什么是弹簧的深度

2.SolIDworks建模如何扭转弹簧？SolIDworks建模扭转弹簧的操作方法

3.扭转弹簧参数主要参数有哪些？

4.怎样计算弹簧的力？

要想设计扭簧，那么我们必须先了解扭簧参数以及工作中的一些技术要求。下面我们对照扭簧参数图来解释一下这些基本参数。

弹簧

d (弹簧线径) ：该参数描述了弹簧线的直径，也就是我们说的弹簧钢丝的粗细，默认单位mm。

Dd (心轴最大直径)：该参数描述的是工业应用中弹簧轴的最大直径，公差±2%。

D1 (内径)：弹簧的内径等于外径减去两倍的线径。扭簧在工作过程中，内径可以减小到心轴直径，内径公差±2%。

D (中径)：弹簧的中径等于外径减去一个线径。

D2 (外径) ：等于内径加上两倍的线径。扭簧在工作过程中，外径将变小，公差(±2%±0.1)mm。

L0 (自然长度)：注意：在工作过程中自然长度会减小，公差±2%。

Tum (扭转圈数)：弹簧绕制的圈数，圈数的不同直接影响扭簧的性能。扭簧的圈数越多扭力越小。

deg (原始角度)：扭簧的两个扭脚之间的原始角度。上图的原始角度为180°。

X1 (支承长度)：这是从弹簧圈身中轴到弹簧支承的长度，一般工作中是固定不动的，也就是我们所说的固定力臂，公差±2%。

X2 (施力长度)：这是从弹簧圈身中轴到弹簧施力点的长度，一般工作中是转动的，也就是我们所说的施力力臂，公差±2%。

A1 (工作扭转角度)：扭转弹簧的在工作中扭转的角度。

An (最大扭转角度)：扭转弹簧的最大扭转角度。

F1 (工作负荷)：扭簧在工作角度A1时作用在扭转弹簧支承上的作用力。

Fn (最大负荷)：允许作用在扭转弹簧支承上的最大力，对应的是An最大扭转角度时所需的作用力。

M1 (工作扭矩)：扭簧在工作角度A1时允许扭矩(牛顿*毫米)。

Mn (最大扭矩)：最大允许扭矩(牛顿*毫米)，对应的是An最大扭转角度时的允许扭矩。

K (弹簧刚度)：这个参数确定弹簧工作时的阻力。单位牛顿 * 毫米/度，公差±15%。

支承位置：扭转弹簧的支承有四个位置：0°, 90°,180°和 270°。

螺旋方向 ：右旋弹簧反时针方向旋，左旋弹簧顺时针方向旋。我们的所有弹簧两种旋向都可生产。

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什么是弹簧的深度

弹簧的弹性系数k与弹簧的直径,弹簧的线径,弹簧的材料,弹簧的有效圈数有关.具体关系是：

与弹簧圈的直径成反比,

与弹簧的线径的4次方成正比,

与弹簧的材料的弹性模量成正比,

与弹簧的有效圈数成反比.

c=F/λ＝Gd4/8D23＝Gd/8C3n

上式中：

c：弹簧的刚度,（即你所说的弹性系数,中学物理叫倔强系数k）；

F：弹簧所受的载荷；

λ：弹簧在受载荷F时所产生的变形量；

G：弹簧材料的切变模量；（钢为8×104MPa,青铜为4×104MPa）

d：弹簧丝直径；

D2：弹簧直径；

n：弹簧有效圈数；

C：弹簧的旋绕比（又称为弹簧指数 ）

由上式可知.当其它条件相同时,C值愈小的弹簧,刚度愈大,亦即弹簧愈硬；反之则愈软.还应注意到,C值愈小,弹簧内、外侧的应力差愈悬殊,卷制愈难,材料利用率也就愈低,并且在工作时将引起较大的扭应力.所以在设计弹簧时,一般规定C≥4,且当弹簧丝直径d越小时,C值越宜取大值.

其实上面这个公式是根据微段弹簧丝ds受转矩后扭转dθ,从而产生微量变形dλ,再将dλ积分而得到圆弹簧丝螺旋弹簧在受载荷F后所产生的变形量：

SolIDworks建模如何扭转弹簧？SolIDworks建模扭转弹簧的操作方法

弹簧的深度是指弹簧的伸缩程度。

弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。用弹性材料制成的零件在外力作用下发生形变，除去外力后又恢复原状。亦作“ 弹簧 ”。一般用弹簧钢制成。弹簧的种类复杂多样，按形状分，主要有螺旋弹簧、涡卷弹簧、板弹簧、异型弹簧等。

弹力公式：

F=kx，F为弹力，k为劲度系数（或倔强系数），x为弹簧拉长（或压短）的长度。

扭力弹簧：

扭力弹簧（扭簧）利用杠杆的原理，通过对材质柔软、韧度较大的弹性材料的扭曲或旋转，使之具有极大的机械能。是承受扭转变形的弹簧，它的工作部分也是各圈或是紧密围绕或是分开围绕。

扭转弹簧的端部结构是加工成各种形状的扭臂，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。

以上内容参考：百度百科——弹簧

扭转弹簧参数主要参数有哪些？

solidworks既可以做三维绘图，也可以做二维绘图，它提供了很多设计方案，可以减少我们在设计过程中的失误，也可以提品的质量。solidworks还算使用简单，学习起来也不难，很适合新手入门，有一套“Solidworks机械设计入门到精通课程”，详细讲解了草图、建模、拉伸、旋转、扫描、放样、工程图、装配、出图等操作，非常适合新手哦。

SolIDworks建模扭转弹簧的操作方法

1、如图红色框选框选所示，打开Solidworks，新建一个零件文件。

2、进入软件三维模式，创建一个草图。

3、进入草图平面后，先画一个圆，圆心最好是与坐标原点重合。如图所示，笔者画的圆半径为3(直径为6)，画完在这个圆之后，退出草图。

4、创建螺旋线。注意，螺距0.4和圈数10什么的可以自选合适的就行，最关键的是红色框选中的起始角度，这个最好是0，否则后面会有点麻烦。

5、上一步创建了螺旋线，这一步继续去创建一个草图，只不过这次是以上视基准面为草图平面来创建。

6、如图，进入草图状态，画一个直径0.4的圆。注意定位尺寸，圆心必须和螺旋线的起始点重合，否则你将不知道扫描出来的实体直径究竟是多少。

7、如图，激活“扫描”命令，轮廓选择0.4的圆，路径选择螺旋线，选择的顺序无所谓，只要别把路径选择成了圆而轮廓选择成了螺旋线就成。完成这个扫描操作，扭转弹簧的主要部分就完成了。

8、如图，继续利用草图2(也就是直径0.4的圆)进行拉伸操作。在工具栏中点击“拉伸凸台/基体”命令，选择草图2，设置拉伸高度6.0，笔者觉得这个数字比较好。拉伸完成之后，扭转弹簧的一段就完成了。

9、如图，继续创建草图，这次创建草图的平面则不再是坐标系中的基准面，而是扫描实体的另一端平面。就是如图红色框选所示的暗色平面。

10、如图，继续画一个圆，圆必须与扫描的截面重合，所以尺寸必须是直径0.4(半径0.2——没办法，SolidWorks一般显示半径)。完成圆的绘制之后，记得要退出草图哦。

11、如图，回到特征工具栏，点击“拉伸凸台/基体”，同样的操作、同样的数据，只是草图换成了刚刚画的0.4的圆所在的草图。看下图拉伸效果。

12、到这，扭转弹簧已创建成功，如图，这是渲染的效果。

关于“SolIDworks建模扭转弹簧的操作方法”就分享到这里了，想彻底掌握solidworks的使用一定要多加练习哦，可以点击这个链接了解更多教程：

怎样计算弹簧的力？

弹簧有很多种，在计算机、家电还有我们的摩托车以及汽车等等中使用较多的是扭转弹簧，这种弹簧不仅可以储存能量还能释放能量，储存能量释放能量这就和扭转弹簧的参数有关系了，扭转弹簧的参数有哪些?个代表什么意义呢?

扭转弹簧是属于螺旋弹簧的，使用扭转弹簧的时候需要把底部固定在其他组件上，这样在组件围绕着弹簧旋转的时候，扭转弹簧就会产生扭转力，试图拉回原来的位置。扭转弹簧一般是密身的，但是每一圈之间还有有节距，这主要是为了减少摩擦，扭转弹簧有顺时针和逆时针两种旋向。

扭转弹簧的主要参数有哪些?

弹簧线径d：这个参数介绍的是扭转弹簧的直径，d越大则代表扭转弹簧比较粗;

心轴最大直径Dd：这个参数主要介绍的是扭转弹簧在工业应用中最大的直径，这个直径的差值上下不能超过百分之二;

内径Di：扭转弹簧的内径就是外径的大小然后去掉两个线径d，内径在扭转弹簧工作的时候可以小刀心轴直径，内径的差值上下不能超过百分之二;

外径De：内径Di加上两个线径d就是外径，外径在扭转弹簧工作的时候会逐渐变小，公差一般在百分之二的基础之上增加或者减少0.1毫米;

自然长度L0：这个参数是扭转弹簧不使用时的长度，工作后会减少，公差在百分之二;

支承长度Ls：这个参数指的是从扭转弹簧的圈身中轴到弹簧支承的长度，公差在百分之二;

最大扭转角度An：这个参数是指扭转弹簧的极限，能扭转的最大角度，公公差在上下十五度;

最大负荷　Fn：这个参数值得是扭转弹簧能制成的最大力，公差在百分之十五;

最大扭矩Mn：最大允许扭矩，公差在上下百分之十五;

弹簧刚度R：这个参数值得是弹簧工作时的阻力，公差在百分之十五;

知道了以上的参数并且都设置好之后，才能知道扭转弹簧能发挥多大的作用，扭转弹簧主要是利用弹性进行工作的，扭转弹簧一般是由弹簧钢制作而成，可以控制一些机件的运动，还能测试力的大小，应用范围非常广泛，计算机、电子、摩托车以及汽车等等行业都会用到。以上内容希望对您有帮助。

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F=f*G*d^4/(8*n*D^3)

F：压力，N

f：变形量，mm

G：材料的切变模量,MPa

d：钢丝直径，mm

n：弹簧有效圈数

D：弹簧中径，mm

关于G，一般碳素弹簧钢丝取79000。

你的问题没有谈及材质，希望仅仅是一个疏忽。

304,G=71000.

F=f*G*d^4/(8*n*D^3)

=(38-17)*71000*1.7^4/(8*38/5.5*10^3)

=225.3(N) =23kgf