圆柱螺旋扭转弹簧设计_圆柱螺旋扭转弹簧设计原理

1.压缩弹簧原理生产压缩弹簧标准规定

2.弹簧的种类

3.扭力弹簧是什么弹簧?

4.螺旋弹簧的简介

5.弹簧设计的技术要求

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，

压缩弹簧原理生产压缩弹簧标准规定

1、

圆线截面的圆柱螺旋形压缩弹簧：这种弹簧大多数为高碳钢、和不锈钢为主，特性为力值呈复线性，结构是螺旋，制造方便，同时也是应用最广泛的一种压缩弹簧。

2、矩形截面的圆柱螺旋压缩弹簧：这种弹簧具有占空间小，能吸收更多能量的特性，力值也呈线性，但制作较为困难，需要特殊的工装配合。

3、扁形截面圆柱螺旋压缩弹簧：这种弹簧和前者承受的能量非常接近，但由于是使用圆线压扁的材料制作而成的，使用寿命制会高于前者。

4、不等节距或变节距、变刚度，圆柱螺旋压缩弹簧：该弹簧在工作时，力值特性为非线性，同时刚度和自振频率均不固定，这种特点有利于消除机械共振的现象，常用于支撑高速变载荷的机械设备中。

5、最后一种是百多股螺旋压缩弹簧：这种弹簧钢丝不是普通圆线钢丝，是由若干个细钢丝扭转在一起形成的钢丝，特性是当这种压缩弹簧工作度时载荷达到一定量的时候，特性线会发现折点。会比普通圆线钢丝的弹簧具有更大的强度，且减震作用明显，多用于发动机中。

弹簧的种类

压缩弹簧的个头很小，但是用途是很广泛的，从我们日常生活使用的家用电器到工厂里面的加工设备等，都离不开小小的压缩弹簧，虽然表面上一般看不到它的影子但是压缩弹簧在后台默默无闻的工作，直到耗尽它的寿命，到现在如今我们国家的生产弹簧已经有40多年的时间了，制作压缩弹簧的标准也是越来越完善了，那么我们来了解一下压缩弹簧原理和生产压缩弹簧标准已经规定了哪些。

压缩弹簧特点

压缩弹簧(CompressionSprings)?对外载压力提供反抗力量。压缩弹簧一般是金属丝等节距盘绕和有固定的线径。压缩弹簧利用多个开放线圈对外载压力(如重力压下车轮，或者身体压在床褥上)供给抵抗力量。也就是，他们回推以反抗外部压力。压缩弹簧一般是金属丝等节距盘绕和有固定的线径。此外，也有圆锥形的压缩弹簧，或者圆锥和直线型组合的弹簧。根据不同的应用领域，压缩弹簧可用于抵抗压力和(或)存储能量。圆形金属丝是压缩弹簧最常用的，但也有正方形、长方形和特殊形状的金属丝制造出的压缩弹簧。

压缩弹簧(压簧)是承受向压力的螺旋弹簧，它所用的材料截面多为圆形，也?有用矩形和多股钢萦卷制的，弹簧一般为等节距的，压缩弹簧的形状有：圆柱形、圆锥形、中凸形和中凹形以及少量的非圆形等，压缩弹簧的圈与圈之间有一定的间隙，当受到外载荷时弹簧收缩变形，储存形变能。

压缩弹簧标准生产规定

GB/T?1239.2-1989?冷卷圆柱螺旋压缩弹簧?技术条件

GB/T?1239.3-1989?冷卷圆柱螺旋扭转弹簧?技术条件

GB/T?1239.4-1989?热卷圆柱螺旋弹簧?技术条件

GB/T?1239.6-1989?圆柱螺旋弹簧?设计计算

GB/T?13.1-1989?小型圆柱螺旋弹簧?技术条件

GB/T?13.2-1989?小型圆柱螺旋拉伸弹簧?尺寸及参数

GB/T?13.3-1989?小型圆柱螺旋压缩弹簧?尺寸及参数

GB/T?2087-2001?圆柱螺旋拉伸弹尺寸及参数(半圆钩环型)

GB/T?2088-19?圆柱螺旋拉伸弹(圆钩环压中心型)尺寸及参数

GB/T?2089-1994?圆柱螺旋压缩弹簧(两端并紧磨平或锻平型)尺寸及参数

GB/T?4142-2001?圆柱螺旋拉伸弹尺寸及参数(圆钩环型)

GB/T?2785-1988?内燃机气门弹簧技术条件

GB/T?2940-1982?柴油机用喷油泵、调速器、喷油器弹簧技术条件

GB/T?4036-1983?手表发条

GB/T?4037-1983?手表游丝

GB/T?12-2005?碟形弹簧

GB/T?10867-1989?弹簧减振器

GB/T?13828-1992?多股圆柱螺旋弹簧

GB/T?9296-1988?地弹簧

GB/T?1805-2001?弹簧术语

GB/T?1358-1993?圆柱螺旋弹簧尺寸系列

JB/T?6655-1993?耐高温弹簧技术条件

JB/T?10416-2004?汽车悬架用螺旋弹簧?技术条件

JB/T?10417-2004?摩托车减震弹簧?技术条件

JB/T?10418-2004?气弹簧设计计算

JB/T?6653-1993?扁钢丝圆柱螺旋压缩弹簧

JB/T?6654-1993?平面涡卷弹簧?技术条件

JB/T?7366-1994?平面涡卷弹簧设计计算

JB/T?8584-19?橡胶—金属螺旋复合弹簧

JB/T?9129-2000?60Si2Mn钢螺旋弹簧?金相检验

JB/T?9127-2000?圆柱螺旋弹簧喷丸?技术规范

JB/T?3338.1-1993?液压件圆柱螺旋压缩弹簧?技术条件

JB/T?3338.2-1993?液压件圆柱螺旋压缩弹簧?设计计算

JB/T?8046.1-1996?压缩气弹簧

JB/T?8046.2-1996?可锁定气弹簧

JB/T?7367.1-2000?圆柱螺旋压缩弹簧超声波探伤方法

JB/T?7757.1-1995?机械密封用圆柱螺旋弹簧

JB/T?7283-1994?农业机械钢板弹簧技术条件

JB/T?50022-1994?农业机械钢板弹簧产品质量分等

JB/T?3383-1983?汽车钢板弹簧台架试验方法

JB/T?3782-?汽车钢板弹簧金相检验标准

JB/T?539-?汽车钢板弹簧销和吊耳技术条件

ZB?T?06001-1988?汽车钢板弹簧喷丸处理规范

QCn29035-1991?汽车钢板弹簧技术条件

QC/T?29103-1992?汽车钢板弹簧质量分等规定

JB/T?53394-2000?碟形弹簧?产品质量分等

JB/T?3396-2000?液压件圆柱螺旋压缩弹簧?产品质量分等

JB/T?58700-2000?弹簧?产品质量分等?总则

JB/T?58701-2000?小型圆柱螺旋弹簧?产品质量分等

JB/T?58702-2000?圆柱螺旋弹簧?产品质量分等

JB/T?7944-2000?圆柱螺旋弹簧?抽样检查

我们在生活中一般常见的弹簧有：拉伸螺旋弹簧、压缩螺旋弹簧、扭转螺旋弹簧等三大类。其中拉伸、压缩弹簧使用的数量是比较多的，规格上面也比较繁杂，在使用的时候稍微改造一下就可以了，如果使用的弹簧数量很少也不用讲究弹簧的特性，在市场上是很容易买得到的，但是价格相对高一些，一般长期大量使用就会找专业生产厂家供应，不论是少量使用还是大量使用，压缩弹簧标准是不容大意的问题。

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扭力弹簧是什么弹簧?

弹簧分类

按受力性质，弹簧可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧；按形状可分为碟形弹簧、环形弹簧、板弹簧、螺旋弹簧、截锥涡卷弹簧以及扭杆弹簧等；按制作过程可以分为冷卷弹簧和热卷弹簧。

普通圆柱弹簧由于制造简单，且可根据受载情况制成各种型式，结构简单，故应用最广。弹簧的制造材料一般来说应具有高的弹性极限、疲劳极限、冲击韧性及良好的热处理性能等，常用的有碳素弹簧钢、合金弹簧钢、不锈弹簧钢以及铜合金、镍合金和橡胶等。

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。

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。扭转弹簧端部结构是加工成各种形状的扭臂，而不是勾环。

拉伸弹簧：是承受轴向拉力的螺旋弹簧。在不承受负荷时，拉伸弹簧的圈与圈之间一般都是并紧的没有间隙。

压缩弹簧：是承受向压力的螺旋弹簧，它所用的材料截面多为圆形，也有用矩形和多股钢萦卷制的，弹簧一般为等节距的，压缩弹簧的形状有：圆柱形、圆锥形、中凸形和中凹形和少量的非圆形等，压缩弹簧的圈与圈之间会有一定的间隙，当受到外载荷的时候弹簧收缩变形，储存变形能。

扭力弹簧：扭力弹簧利用杠杆原理，通过对材质柔软、韧度较大的弹性材料扭曲或旋转，使之具有极大的机械能。

渐进型弹簧：这种弹簧用了粗细、疏密不一致的设计，好处是在受压不大时可以通过弹性系数较低的部分吸收路面的起伏，保证乘坐舒适感，当压力增大到一定程度后较粗部分的弹簧起到支撑车身的作用，而这种弹簧的缺点是操控感受不直接，精确度较差。

线性弹簧：线性弹簧从上至下的粗细、疏密不变，弹性系数为固定值。这种设计的弹簧可以使车辆获得更加稳定和线性的动态反应，有利于驾驶者更好的控制车辆，多用于性能取向的改装车与竞技性车辆，坏处当然是舒适性受到影响。

短弹簧：短弹簧相比原厂弹簧要短一些，而且更加的粗壮，安装短弹簧，能够有效降低车身重心，减少过弯时产生的侧倾，使过弯更加稳定、顺畅，提升车辆弯道操控性。

螺旋弹簧的简介

玖胜弹簧：扭力弹簧又称扭转弹簧，简称扭簧，扭转弹簧是一种承受扭力矩的圆柱螺旋弹簧。它利用杠杆原理，通过对材质柔软、韧性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、机器、电器、玩具、等工业生产中广泛使用。

弹簧设计的技术要求

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。

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