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您当前的位置是：五金冲压件 >> 行业动态什么是弹簧、拉伸弹簧、压缩圆柱弹簧受力、强刚度分析
发布时间：2019-08-26 15:22:07
1、弹簧的受力
压缩弹簧，当弹簧受轴向压力F时，在弹簧丝的任何横剖面上将作用着:扭矩T=FRcosα，弯矩M=FRsinα，切向力Q=Fcosα和法向力N=Fsinα(式中R为弹簧的平均半径)。由于弹簧螺旋角α的值不大(对于压缩弹簧为6~90),所以弯矩M和法向力N可以忽略不计。因此，在弹簧丝中起主要作用的外力将是扭矩T和切向力Q。α的值较小时，cosα≈1,可取T=FR和Q=F。这种简化对于计算的准确性影响不大。
当拉伸弹簧受轴向拉力F时，弹簧丝槽剖面上的受力情况和压缩弹簧相同，只是扭矩T和切向力Q均为相反的方向。所以上述两种弹簧的计算方法可以一并讲述。
2、弹簧的强度
从受力分析可见，弹簧受到的应力主要为扭矩和横向力引起的剪应力，对于圆形弹簧丝系数Ks可以理解为切向力作用时对扭应力的修正系数，进一步考虑到弹簧丝曲率的影响，可得到扭应力。式中K为曲度系数。它考虑了弹簧丝曲率和切向力对扭应力的影响和一定条件下钢丝直径。
3、弹簧的刚度
圆柱弹簧受载后的轴向变形量，式中n为弹簧的有效圈数;G为弹簧的切变模量。这样弹簧的圈数及刚度分别为对于拉伸弹簧，n120时，一般圆整为整圈数，n120时，可圆整为1/2圈;对于压缩弹簧总圈数n1的尾数宜取1/4、1/2或整圈数，常用1/2圈。为了保证弹簧具有稳定的性能，通常弹簧的有效圈数少为2圈。C值大小对弹簧刚度影响很大。若其它条件相同时，C值愈小的弹簧，刚度愈大，弹簧也就愈硬;反之则愈软。不过，C值愈小的弹簧卷制愈困难，且在工作时会引起较大的切应力。
此外，k值还和G、d、n有关，在调整弹簧刚度时，应综合考虑这些因素的影响。
压缩弹簧，当弹簧受轴向压力F时，在弹簧丝的任何横剖面上将作用着:扭矩T=FRcosα，弯矩M=FRsinα，切向力Q=Fcosα和法向力N=Fsinα(式中R为弹簧的平均半径)。由于弹簧螺旋角α的值不大(对于压缩弹簧为6~90),所以弯矩M和法向力N可以忽略不计。因此，在弹簧丝中起主要作用的外力将是扭矩T和切向力Q。α的值较小时，cosα≈1,可取T=FR和Q=F。这种简化对于计算的准确性影响不大。
当拉伸弹簧受轴向拉力F时，弹簧丝槽剖面上的受力情况和压缩弹簧相同，只是扭矩T和切向力Q均为相反的方向。所以上述两种弹簧的计算方法可以一并讲述。
2、弹簧的强度
从受力分析可见，弹簧受到的应力主要为扭矩和横向力引起的剪应力，对于圆形弹簧丝系数Ks可以理解为切向力作用时对扭应力的修正系数，进一步考虑到弹簧丝曲率的影响，可得到扭应力。式中K为曲度系数。它考虑了弹簧丝曲率和切向力对扭应力的影响和一定条件下钢丝直径。
3、弹簧的刚度
圆柱弹簧受载后的轴向变形量，式中n为弹簧的有效圈数;G为弹簧的切变模量。这样弹簧的圈数及刚度分别为对于拉伸弹簧，n120时，一般圆整为整圈数，n120时，可圆整为1/2圈;对于压缩弹簧总圈数n1的尾数宜取1/4、1/2或整圈数，常用1/2圈。为了保证弹簧具有稳定的性能，通常弹簧的有效圈数少为2圈。C值大小对弹簧刚度影响很大。若其它条件相同时，C值愈小的弹簧，刚度愈大，弹簧也就愈硬;反之则愈软。不过，C值愈小的弹簧卷制愈困难，且在工作时会引起较大的切应力。
此外，k值还和G、d、n有关，在调整弹簧刚度时，应综合考虑这些因素的影响。
