圆柱形螺旋扭转弹簧可按曲梁受_圆柱螺旋扭转弹簧应用
1.弹簧的分类都有哪几种?
2.弹簧左旋右旋在功能上有什么区别
3.弹簧材料经常见的有哪些,主要功能是什么?
4.弹性元件有哪些种类?它们各自的特点是什么?
5.压缩弹簧计算基本认知
弹簧的应用大多数材料都有不同程度的弹性。如果将其弯曲。便会以很大的力量恢复其原形。在人类历史上。一定很早就注意到树苗和幼树的树枝有大的挠性。因为许多原始文化利用这一特性。在特制的门后或笼子后楔上一根棍。或者用活结套在一根杆向下拉;一旦松开张力。这根棍或杆就会往回弹。他们就用这种办法来捕捉飞禽走兽。实际上。弓就是按这种方式利用幼树弹性的弹簧;先向后拉弓。然后撒手。让其回弹。中世纪时。这种想法开始出现在机械上。如纺织机、车床、钻机、磨面机和锯。操作者用手或脚踏板给出下压冲程。将工作机械往下拉。这时用绳索固定在机械上的一根杆弹回。
产生往复运动。弹性材料的抗扭性不压于它的抗挠性。希腊帝国时期(大概是公元前4世纪)发明了用搓成的腱绳或毛绳拉紧的扭簧。用以代替简单的弹簧来加强石弩和抛石机的威力。这时人们开始认识到。金属比木头、角质或任何这类有机物质的弹性更大。菲洛(其写作年代约为公元前200年)把它作为一项新发现来进行介绍。他估计读者是难以置信的。凯尔特人和西班牙人的剑的弹性。引起了他的亚历山大城的前辈的注意。为了弄清楚剑为什么有弹性。他们进行了许多实验。结果他的师傅克特西比发明了抛石机。抛石机的弹簧是用弯曲的青铜板作成的——实际上是最早的片簧;菲洛本人又进一步改进了这些抛石机。富有创造性的克特西比在发明这种抛石机后。又想出了另一种抛石机—一它利用汽缸内空气在受压的情况下产生的弹性工作。在很久以后人们才想到:如果压缩一根螺旋杆。而不是弯曲一根直杆。那么金属弹簧储存的能量就会更大。据伯鲁涅列斯基的小传记载。他制作过一口闹钟。其中使用了若干代弹簧。最近有人指出。在附有一些奇特的螺旋弹簧钟表图的15世纪末叶的一本机械手册中有这架闹钟的图样。这类弹簧也用于现代的捕鼠器。带圈簧(水平压缩而不是垂直压缩的弹簧)的钟表。在1460年左右肯定已开始使用了。但基本上是皇室的奢侈品。大约又过了1个世纪。带弹簧的钟表才成为中产阶级人士的标志。制作弹簧的主要材料有:优质碳素钢、合金钢、有色金属合金等。
弹簧的分类都有哪几种?
弹簧是一种具有很好的弹性零件,它具有易变形、弹性大等特性。在弹簧极限的范围内,它的弹力大小跟弹簧伸长量成正比关系,遵循胡克定律,F=KX,下面对弹簧的应用: 1、 缓和冲击和吸收振动:这类弹簧具有较大的弹性变形能力,可吸收振动和冲击量。如汽车、火车中的缓冲弹簧、联轴器中的吸振弹簧等等。 2、 控制机构的运动:这类弹簧要求在某一定变形范围内的作用力变化不大。如内燃机中的阀门弹簧、离合器中的控制弹簧,自动机床凸轮机构中的弹簧等等。 3、 储存能量:这类弹簧既要求有较大的弹性,又要求作用力较稳定。如钟表弹簧、枪机弹簧、自动机床中刀架自动返回装置中的弹簧等等。 4、 测量力的大小:这类弹簧要求其受力与变形呈线性关系。如测力仪及弹簧秤中的弹簧等等。 弹簧的种类很多,按承受载荷的不同可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧等。按弹簧形状不同可分为:螺旋弹簧、蝶形弹簧、环形弹簧、盘簧、板弹簧等。
弹簧左旋右旋在功能上有什么区别
你知道弹簧都有哪些分类吗?如果我们按照受力的性质来划分的话,弹簧能够分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧。?
如果按照形状来划分的话,弹簧能够分为碟形弹簧、环形弹簧、板弹簧、螺旋弹簧、截锥涡卷弹簧以及扭杆弹簧等等。?
若是按照制作的过程来划分,那么弹簧就能够分为冷卷弹簧与热卷弹簧。?
像我们经常看到的普通圆柱体的弹簧由于它的制造比较简单,而且还可以依据受载情况来制作成各种各样的,结构简单的弹簧,因此一直到现在这种弹簧的使用是最为广泛的。?
对于弹簧的制造材料通常来说都是具有较高的弹性极限、疲劳极限和冲击韧性以及较好的热处理性能等等,一般经常使用的有材料有碳素弹簧钢、合金弹簧钢和不锈弹簧钢以及铜合金、橡胶等等。
弹簧材料经常见的有哪些,主要功能是什么?
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。
扩展资料螺旋弹簧的分类:
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
弹性元件有哪些种类?它们各自的特点是什么?
弹簧可以分为以下6类:
1、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。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。
2、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。
3、压缩弹簧是承受轴向压力的螺旋弹簧,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。
4、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。
5、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。
6、短弹簧短弹簧相比原厂弹簧要短一些,而且更加的粗壮。
压缩弹簧计算基本认知
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。
1、钢板弹簧
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。
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。
2、螺旋弹簧
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。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。
3、扭杆弹簧
扭杆弹簧本身是一根由弹簧钢制成的杆。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。
4、气体弹簧
气体弹簧有空气弹簧和油气弹簧两种。
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。
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。
5、橡胶弹簧
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。
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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