汽车弹簧板是什么材质(工装设计中不能不说的动力元件-弹簧)
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汽车弹簧板是什么材质(工装设计中不能不说的动力元件-弹簧)
最近在做工装设计,碰到使用弹簧的问题,对于弹簧此前用的很多,但没研究的特别细,这次客户提出了很多疑问,为此,静下心来重新学习一边,收集一些资料分享一下;主要讲应用、选型。
弹簧的分类
- 根据受力性质可以分为:拉簧、压簧、扭簧、弯曲簧,经常用的就是前两种;
- 根据弹簧形状可以分为:碟形弹簧、环形弹簧、板弹簧、螺旋弹簧等;
- 根据制作过程可以分为:冷卷弹簧和热卷弹簧
弹簧一般由碳素弹簧钢、合金弹簧钢、不锈钢、铜合金等材料制作,具有高弹性、高耐疲劳性、高韧性等特点;再细划分就太专业了,需要的话可以到供应商的产品资料上去查,大的供应商一般都有自己的产品手册,便于客户选型,比如:MISUNI等。
弹簧的选型参数及弹力公式
1、材质:即弹簧材料选用的材质;
2、线径:弹簧的材料直径;
3、外径:弹簧外直径;
4、圈数:总圈数和两端支撑圈各自的圈数
5、自由长度:自由状态下本体的长度
6、力度:弹簧有力度要求的时候需要知道弹簧的工作高度。
一般我们选取弹簧,主要考虑几个参数:直径、长度、弹力;弹力与弹簧的线径等有关,通过以上几个参数就可以基本确认、选择你需要的弹簧了;
拉力系数公式(单位:kgf/mm):K=(G*d4)/(8*Dm3*Nc)
G:线材的钢性模数;d:线径;Dm:中径=外径-线径;Nc:有效圈数=总圈数-2。
拉伸弹力公式:F=[(G*d4)/(8*Nc*Dm3)]*L=Kx
F:弹力 K:倔强系数 x:压缩或拉长的长度(增减量)
最终要的是F=Kx这个公式要记得,我们再回复客户或计算压力或拉力时,需要用到这个公式,K值一般买弹簧时会给出,不需要我们考虑。
注:
1.以K表示,当弹簧被拉伸时,每增加1mm距离的负荷(kgf/mm)。
2. 在弹性限度内,弹簧的伸长(或收缩)跟外力成正比。
应用举例:
- 用5N力拉劲度系数为100N/m的弹簧,则弹簧被拉长5cm;
- 一弹簧受大小为10N的拉力时,总长为7cm,受大小为20N的拉力时,总长为9cm,求原长和伸长3cm时受力大小?
设弹簧原长为a则:10=k(0.07-a) 20=k(0.09-a) k=500N/m a=0.05m 因为F=kx=500×0.03=15N
胡克定律:固体材料受力之后,材料中的应力与应变(单位变形量)之间成线性关系。
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