扭转弹簧设计计算公式_扭转弹簧受力分析

1.怎样计算弹簧的力？

2.扭转弹簧使用范围及其原理的解析

3.扭转弹簧参数主要参数有哪些？

4.如何组装带扭转弹簧的发夹？

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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怎样计算弹簧的力？

弹簧的长度不是问题，问题是你要计算出用什么样的弹簧，必须你需要知道弹簧的倔强系数，强度。根据你的需要，你需要刚度也就是倔强系数为1N/mm 的弹簧,根据设计不同,弹簧的直径,圈数,线径都可能不同,安上不一定适合你的需要.给你计算的方法,按照自己的需要来选择弹簧.

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。

扭转弹簧使用范围及其原理的解析

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

扭转弹簧参数主要参数有哪些？

导语回想学生时代，在学习的时候，是不是总是觉得学习的东西好像都没用啊，但是当你真正需要运用这个知识的时候，你才会惊觉书到用时方恨少！尤其是作为文科生，看理科生的世界总是那么的神奇，物理到底有用吗，总是会产生这样的困惑。在现实生活中，一个例子告诉你物理非常有用——扭转弹簧。下面就来介绍扭转弹簧使用的有关内容。

扭转弹簧使用范围

扭转弹簧一般会在哪些地方使用呢？小编说一个最常见的例子：我们晒衣服的时候使用的木夹子，不相信的话，你可以拆下来看看上面是不是有一个扭转弹簧。所以说，扭转弹簧在生活中是非常常见的，它的适用范围非常广，覆盖极其多的领域。

比如说，在电子产品方面，我们最常使用的计算机、照相机就有安置扭转弹簧；家用电器方面，能够被提及的，说得上的家电都有安装扭转弹簧，无论是冰箱、洗衣机、微波炉、空调、电视剧等等，全部都有；从交通工具这方面来说，汽车、摩托车、电瓶车、自行车，哪怕是小孩子用的童车也都是可以寻觅到扭转弹簧的身影！?

总之一句话，只要是运用到机械知识的行业，只有你想不到，就没有扭转弹簧出现不了的地方。

我们已经知道了扭转弹簧的应用是非常广的，那么问题来了！扭转弹簧到底有何德何能可以被应用于这么广泛的范围呢？

扭转弹簧之所以可以被这么广泛的应用的原因还是在于它的“恢复力”，这又怎么说呢？?

扭转弹簧的原理

扭转弹簧其实就是属于螺旋弹簧。在应用的时候，扭转弹簧的底端部分往往是被固定到了其他的地方，这就形成了其他的组件围绕着扭转弹簧的中心旋转的现象。一旦当其他的组件围绕着弹簧中心旋转开始的时候，弹簧就是迅速将其他组件给拉回到原来的位置，这就会形成一种旋转力，将产生的旋转力变化为所需要的阻力。这样，扭转弹簧就可以通过储存或者是释放这种能量的方式来以静态的方式固定住某一装置，达到预期想要的结果。

　　弹簧的正确使用方法

⑴超过最大压缩量的使用(30万回条件，接件密著长之使用)?压力产生进而造成折损，接近密著长之使用，会使弹簧线部逐渐密著如此，因为弹簧定数变高造成荷重曲线随之生高，近而产生高应力使弹簧断裂，请不要使用超过30万回。

⑵无预压的使用?因有间隙造成弹簧上下震动导致弹簧扭曲，如有预压时，弹簧较为稳定。

⑶弹簧横置使用?弹簧横置使用时，会造成导销与弹簧磨损并断裂。

⑷无弹簧导引的使用?如在舞弹簧导引的情况下使用时，很容易造成弹簧底部及本体之扭曲，其扭曲部之局部高压力是导致弹簧断裂的要因，请一定要使用内径导销或外径导引等装置。

⑸装配面平性度不良时?装配面之平行度不良时会造成弹簧扭曲，局部产生高压力断裂，及平行度不良之场合造成弹簧扭曲与超过30万回使用造成弹簧断裂。请在不超过30万回使用条件下改善装配面的平行度。

⑹有关弹簧内径及导销?与导销之间间隙过小时，会造成内径之碰撞磨耗，其磨耗部是造成弹簧断裂的要因，相反如间?太大会造成弹簧扭曲断裂，最佳之间?为弹簧内径-1.0mm左右。及自由长较长的弹簧(自由长/外径大于4以上)请用段阶或导销，以避免弹簧体扭曲时与导销之碰撞。

⑺弹簧外径与沉头孔?沉头孔与弹簧间隙头太小时，会因弹簧压缩致使外侧膨大与沉头孔磨擦造成力集中断裂，较佳的沉头孔径为弹簧外径+1.5mm。自由长较长的弹簧时请用沉头孔形状。

⑻导销长度及沉头孔深度较短时?导销太短，会造成导销头部与弹簧磨损而断裂，导销的理想长度设定为弹簧长之1/2以上，并请倒C3之倒角。

⑼变方或使用?使用弹簧时，弹簧受力扭曲致使内圈弹簧插入到外圈内(或外圈插入内圈)造成断裂。

⑽弹簧串联的使用?以串联方式使用时致使弹簧弯曲，并超越导销或沉头孔长度，进而造成一相同原因之断裂，及因弹簧本身荷量之稍许差异造成荷重较弱者承受更大的压缩量面断裂。

⑾碎片，异物夹杂使用时?夹杂异物部分会造成有效卷部无作用仅其他部分之压缩，实质的有效卷数变小近面造成高应力并断裂，请勿将异物夹杂于弹簧内。

当然，我们也可以发现，应用的地方不一样，其中扭转弹簧的圈数也是不同的，所以，这里面就涉及到了大量的物理、数学知识。通过固定住装置所需要的阻力大小，来计算得到扭转弹簧所需要的圈数。并且，在计算的过程中，根据应用的实际要求来设计扭转弹簧的旋转方向。?

以上就是有关扭转弹簧使用的相关内容，希望能对大家有所帮助！

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如何组装带扭转弹簧的发夹？

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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如图，

先把棍子找空插了,再把变扭簧放进去,再放另一个配件。

扭转弹簧 ?

扭转弹簧属于螺旋弹簧。扭转弹簧可以存储和释放角能量或者通过绕簧体中轴旋转力臂以静态固定某一装置。扭转弹簧的端部被固定到其他组件，当其他组件绕着弹簧中心旋转时，该弹簧将它们拉回初始位置，产生扭矩或旋转力。

弹簧概述

扭转弹簧属于螺旋弹簧。扭转弹簧的端部被固定到其他组件，当其他组件绕着弹簧中心旋转时，该弹簧将它们拉回初始位置，产生扭矩或旋转力。扭转弹簧可以存储和释放角能量或者通过绕簧体中轴旋转力臂以静态固定某一装置。

这类弹簧通常是密身的，但是，簧圈之间有节距以减少摩擦。它们对旋转或旋转外力产生阻力。根据应用要求，设计扭转弹簧的旋向(顺时针或逆时针)，从而确定弹簧的旋向。

主要参数d (弹簧线径) :该参数描述了弹簧线的直径。

Fn (最大负荷):允许作用在扭转弹簧支承上的最大力，公差±15%。

Mn (最大扭矩): 最大允许扭矩(牛顿*毫米)，公差±15%。

R (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%。

A1 & F1 & M1 :(扭转角度，负荷和扭矩) : 以下公式可算出扭转角度A1 = M1/R. 知道负荷，可用公式M = F*Ls计算扭矩。

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。

弹簧件号 : 每种弹簧都有唯一编号 : 类别 . (De * 10) . (d * 100) . (N * 100) . 对于右旋的弹簧，相关记号为D。对于左旋的弹簧，相关记号为 G。N 记号表示圈数。例如:D.028.020.0350 件号表示右旋扭簧，外径2.8 mm, 不锈钢线径0.9 mm，共有3.5圈。

性能因数

性能因数: 弹簧刚度，最大变形量，最大负荷和旋向规格。

弹簧刚度是指，单位角位移产生的角回程扭矩。

最大变形量是指弹簧受损前最大变形量。

扭转弹簧旋向为右旋，左旋和双旋。