扭转弹簧设计计算公式_扭转弹簧设计计算公式
1.弹簧的弹性系数和哪些因素有关 请使用数据说明,
2.1.4线径,扭簧转动1度多少扭矩
3.SolIDworks建模如何扭转弹簧?SolIDworks建模扭转弹簧的操作方法
4.什么是弹簧的深度
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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弹簧的弹性系数和哪些因素有关 请使用数据说明,
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
1.4线径,扭簧转动1度多少扭矩
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
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
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:
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
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