热处理弹簧钢带(累计总印数10次，销量超过2万册21位国内知名专家学者编著，《弹簧手册》第三版问世)

Posted 2023-06-02

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热处理弹簧钢带(累计总印数10次，销量超过2万册21位国内知名专家学者编著，《弹簧手册》第三版问世)

累计总印数10次，销量超过2万册!

千呼万唤始出来，《弹簧手册》第三版问世！

21位国内知名专家学者编著，弹簧行业唯一一本大型弹簧工具书

弹簧手册的渊源要推溯到1980年机械工业出版社出版的《机械工程手册》第30篇（弹簧、飞轮），之后经过扩编内容于1982年由机械工业出版社出版单行本《弹簧》一书。书中将作者们研究成果汇入其中，成为一本较为完整的论述弹簧方面的书籍，再后为了适应弹簧行业的发展，于1997年将此书修订成为《弹簧手册》由机械工业出版社出版。

本手册问世之后三十几年，承蒙各界同行的关怀，为弹簧行业作出了一定的贡献。为了适应弹簧技术发展的要求，于2008年7月进行了修订再版，成为弹簧手册第2版。时至今日，又经历了这几年，手册在弹簧行业起到了一定的作用。这几年随着配套主机,尤其是汽车行业发展的要求,弹簧行业应时而上。无论是弹簧类型，还是材料、设计、工艺、检具和检测都有不同程度的发展，尤其是材料和工艺比较突出。为了适应弹簧行业发展的趋势，聘请多位现场科技人员,再对手册进行新一次修订即第3版,增加了12章内容，以期提高手册的实用性。

内容简介：

本手册在总结了近年来国内外有关先进理论和生产技术的基础上，对弹簧的设计方法、材料、加工工艺和检测等各方面进行了系统的阐述，以求提高弹簧的设计理论、设计方法和制造水平。

在设计方面以阐述圆柱螺旋弹簧为主，对于国内外书刊反映较少的不等节距螺旋弹簧、截锥涡卷螺旋弹簧、非圆弹簧圈螺旋弹簧、多股螺旋弹簧，以及仪器仪表用膜片膜盒和压力管等弹性元件都进行了较为深入的分析和介绍。尤其对应用日益广泛的橡胶弹簧和空气弹簧也做了比较详细的阐述。本手册系统介绍了弹簧用材料的标准、性能及其工艺性，从而加强了选择材料的意识。对弹簧的制造方法、热处理工艺和检验等实践性强的内容，在总结经验的基础上，加以理论分析，使其更具有指导性。

适合各行业设计、制造和使用弹簧的工程技术人员提供基础性理论、数据和标准规范，也可供机械专业的研究人员和师生参考。

修订内容：

根据目前弹簧技术的发展情况，以及作者们近年来研究和实践成果，在第2版中对原版的内容作了如下调整和修订：

1）核对了弹簧的标准，按最新标准更新了相关内容，并增加了国外重要工业国的弹簧标准号，以便参考。

2）近年来弹簧材料的品种和质量都有很大的发展，材料的发展也促进了弹簧技术的发展。为了反映这方面的技术，在材料章节中作了较为详细的介绍，对于常用的材料如碳素弹簧钢丝、油淬火回火弹簧钢丝，在介绍其性能的基础上，对其制作工艺也进行了简单阐述，以便读者加深理解，正确选择材料。另一方面，我国的琴钢丝标准已作废，由重要用途碳素弹簧钢丝标准所取代，但由于过去其应用范围较广，故仍保留其内容，以便参考。

3）为了便于制造企业的操作，加强了制造部分内容，如制造设备、热处理和表面处理等章节均扩充了内容，做了较为详细的阐述，以期能起到实际操作的指导作用。

4）随着科学技术的发展，对弹簧的要求，不论是在品种方面，还是在技术方面不断增加。为了在这方面有所反映，在本版修订中对一些典型的应用做了一定程度的介绍，如圆柱波纹弹簧、稳定杆和蛇形弹簧等。

5）鉴于目前弹簧的失效情况，特请天津大学弹簧失效分析专家苏德达教授撰写了弹簧的失效及预防一章，以提高业内相关人员对弹簧失效分析的能力。

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第3版前言

第2版前言

第1版前言

弹簧常用符号和单位

第1章总论1

1弹簧的基本性能1

1.1弹簧的特性线和刚度1

1.2弹簧的变形能2

1.3弹簧的自振频率4

1.4弹簧系统受迫振动的振幅5

2弹簧的类型6

2.1圆柱螺旋弹簧6

2.2非圆柱螺旋弹簧8

2.3其他类型弹簧10

3弹簧技术发展现状14

3.1弹簧设计的发展15

3.2弹簧材料的发展16

3.3弹簧加工技术的发展18

3.4弹簧的强化工艺技术19

3.5弹簧的表面保护工艺20

4我国弹簧的标准化20

5国外弹簧标准化21

第2章弹簧的材料25

1概述25

1.1弹簧材料的种类25

1.2弹簧材料的主要力学性能26

1.3弹簧材料的选用31

1.4弹簧材料的标准综述41

2弹簧钢42

2.1弹簧钢应具备的基本性能42

2.2弹簧钢应具备的特殊性能43

2.3弹簧钢中合金元素的作用44

2.4弹簧钢的种类、化学成分及其性能45

2.5超纯净弹簧钢46

2.6热轧弹簧钢型材48

3弹簧钢丝51

3.1冷拔强化碳素弹簧钢丝51

3.2冷拔不锈弹簧钢丝63

3.3淬回火弹簧钢丝67

3.4其他交货状态弹簧钢丝74

4异型弹簧钢材料78

4.1异型钢丝78

4.2冷轧钢带86

4.3热处理弹簧钢带94

5弹簧用合金材料96

5.1铜系合金96

5.2镍系弹性合金110

5.3其他弹性元件用合金115

6其他弹簧材料118

6.1其他金属弹簧材料118

6.2其他非金属弹簧材料120

第3章冷成形螺旋弹簧的制造技术132

1概述132

1.1弹簧制造业的类型132

1.2弹簧制造工艺卡的编制132

1.3冷成形弹簧的制造134

2冷成形弹簧的常用材料135

3冷成形弹簧的制造工艺135

4有心轴卷制弹簧136

4.1心轴直径的计算136

4.2影响有心轴卷制弹簧尺寸精度的因素137

4.3圆柱螺旋压缩弹簧的有心卷制139

4.4圆柱螺旋拉伸弹簧的有心卷制140

4.5圆柱螺旋扭转弹簧的有心卷制140

4.6圆锥、中凸和中凹形等变径螺旋弹簧的有心卷制141

5自动卷簧机卷制弹簧(无心轴卷制弹簧)142

5.1自动卷簧机工作原理142

5.2自动卷簧机的缺点145

6自动数控卷簧机146

7弹簧的去应力退火147

8弹簧的端面磨削149

8.1弹簧端面磨床及磨簧工艺149

8.2弹簧端面磨削应注意事项151

9弹簧的校正工艺151

10螺旋拉伸和扭转弹簧的制造152

10.1半机械半手工制造152

10.2自动数控弹簧成形机153

11弹簧加工的工艺装置155

11.1弹簧工艺装置的设计方法和步骤155

11.2弹簧工艺装置的设计注意事项和技术参数156

11.3弹簧典型工艺装置示例157

第4章热成形螺旋压缩弹簧的制造技术167

1热成形压缩弹簧的端部结构型式167

2坯料准备168

2.1坯料长度的估算168

2.2坯料切断方法168

3端部制扁169

3.1扁端形状和尺寸169

3.2制扁的加热171

3.3制扁方法171

3.4制扁缺陷173

4卷制前加热174

5弹簧坯料的加热装置176

6弹簧的卷制178

6.1弹簧的卷制方法和卷制设备178

6.2卷簧心轴和预制高度的确定181

7弹簧端面加工与磨削设备182

8弹簧卷制的缺陷及其预防183

第5章弹簧的热处理和强化处理191

1金属学及钢的热处理基本知识191

1.1金属晶体结构191

1.2合金与相192

1.3铁碳合金相图（铁碳平衡图）194

1.4合金钢基本知识197

1.5钢的热处理原理198

2弹簧热处理总论202

2.1弹簧的淬火和回火204

2.2弹簧的分级淬火和等温淬火212

2.3弹簧的低温去应力退火213

3弹簧热处理设备215

3.1金属材料与零件的加热和冷却215

3.2淬火加热设备216

3.3回火加热设备221

3.4淬火冷却设备222

3.5弹簧热处理生产线226

3.6热处理设备的性能评定和安全环保要求226

4各类弹簧的热处理227

4.1螺旋弹簧227

4.2扭杆弹簧的热处理229

4.3汽车横向稳定杆的热处理230

4.4钢板弹簧的热处理233

4.5碟形弹簧的热处理234

4.6膜片弹簧的热处理237

4.7平面蜗卷弹簧的热处理239

4.8有色金属合金弹簧的热处理241

4.9特种材料弹簧的热处理245

5弹簧的特殊处理252

5.1弹簧的应力松弛和抗应力松弛处理252

5.2弹簧的喷丸强化处理256

5.3弹簧的化学热处理强化261

第6章弹簧的表面处理266

1概述266

1.1弹簧的表面损伤失效模式266

1.2弹簧的腐蚀失效266

1.3弹簧的应力腐蚀和腐蚀疲劳模式267

1.4弹簧的表面处理268

2弹簧表面的预处理268

2.1弹簧表面的去油和去锈268

2.2弹簧表面的去铜处理272

2.3弹簧的表面预处理272

3弹簧的化学转化膜处理274

3.1氧化处理274

3.2磷化处理279

4弹簧表面的金属防护284

4.1弹簧表面的金属电镀防护284

4.2金属与合金涂层防护286

5弹簧表面的非金属防护(涂装)290

5.1弹簧表面的油漆涂装290

5.2弹簧表面阴极电泳涂装291

5.3弹簧表面静电粉末喷涂293

6弹簧表面处理的质量检验295

第7章弹簧的检测和试验297

1概述297

2弹簧材料的检验298

2.1弹簧材料表面质量的检验298

2.2弹簧材料力学性能的检验299

2.3弹簧材料金相组织的检验300

2.4弹簧材料化学成分的检验301

3弹簧的检测301

3.1弹簧尺寸的检测301

3.2圆柱螺旋弹簧特性的检测309

3.3弹簧外观检测315

3.4弹簧磨削端面表面粗糙度检测315

3.5弹簧热处理和表面处理质量的检测316

3.6弹簧喷丸质量的检测319

3.7弹簧的无损检测324

3.8弹簧清洁度检测326

3.9弹簧残余应力检测328

4弹簧试验329

4.1弹簧疲劳和松弛试验329

4.2圆柱螺旋弹簧立定及永久变形的试验330

4.3弹簧振动试验331

4.4弹簧的冲击试验331

第8章弹簧的疲劳强度333

1变应力的类型和特性333

2弹簧的疲劳失效335

3疲劳曲线(S-N曲线)337

4影响弹簧疲劳强度的因素338

5弹簧的疲劳试验339

6疲劳试验数据的处理342

7极限应力图及其绘制方法349

8弹簧安全系数的计算354

9受稳定变应力螺旋压缩弹簧的最佳设计原则355

10受不稳定变应力弹簧的计算准则356

11断裂力学在弹簧设计中的应用简介359

第9章圆柱螺旋弹簧的基本理论363

1圆柱螺旋弹簧的几何参数363

2圆柱螺旋弹簧的受力分析364

3圆柱螺旋弹簧的应力分析367

4圆柱螺旋弹簧的变形分析370

5圆柱螺旋弹簧的稳定性379

5.1圆柱螺旋压缩弹簧的稳定性379

5.2圆柱螺旋扭转弹簧的稳定性383

6圆柱螺旋弹簧的自振频率385

7弹簧受冲击载荷作用时的应力和变形分析389

第10章圆柱螺旋压缩弹簧392

1圆柱螺旋压缩弹簧的特性392

2圆柱螺旋压缩弹簧的结构393

2.1圆柱螺旋压缩弹簧的结构型式和参数计算393

2.2圆柱螺旋压缩弹簧的典型图样396

3圆柱螺旋弹簧的负荷类型及许用应力397

3.1静负荷与动负荷397

3.2许用应力选取的原则397

3.3冷卷弹簧的试验应力及许用应力398

4热卷弹簧的试验应力及许用应力399

5圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算399

5.1圆柱螺旋压缩弹簧的基本计算公式399

5.2圆形截面材料的圆柱螺旋压缩弹簧400

5.3矩形截面材料的圆柱螺旋压缩弹簧401

5.4方形截面材料的圆柱螺旋压缩弹簧403

5.5扁形截面材料的圆柱螺旋压缩弹簧404

5.6圆柱螺旋压缩弹簧的计算公式404

6圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算方法405

6.1应用基本公式设计计算方法406

6.2弹簧直径D（或D1、D2）为定值时的设计计算方法408

6.3弹簧为最小质量，或最小体积，或最小自由高度的设计计算方法409

6.4弹簧的图解设计方法411

6.5矩形和圆形截面材料压缩弹簧的比较选择计算方法413

7大螺旋角圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算415

7.1圆形截面材料大螺旋角压缩弹簧415

7.2矩形截面材料大螺旋角压缩弹簧416

8圆柱螺旋压缩弹簧受振动载荷时的设计计算417

9强压处理的圆柱螺旋弹簧的设计计算419

10受轴向和径向载荷作用的圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算420

10.1螺旋弹簧的径向刚度420

10.2螺旋弹簧的径向稳定性421

10.3螺旋弹簧的切应力421

11圆柱组合螺旋压缩弹簧的设计计算422

11.1等变形并列式组合压缩弹簧422

11.2不等变形并列式组合压缩弹簧424

11.3直列式组合压缩弹簧426

12圆柱螺旋弹簧的优化设计计算427

13圆柱螺旋弹簧的可靠性设计计算431

13.1弹簧的概率设计432

13.2可靠性设计中的均值和标准离差433

14圆柱螺旋压缩弹簧的调整结构436

第11章圆柱螺旋拉伸弹簧462

1圆柱螺旋拉伸弹簧的特性462

2圆柱螺旋拉伸弹簧的结构设计463

3圆柱螺旋拉伸弹簧的设计计算466

4圆柱螺旋拉伸弹簧的拉力调整结构468

第12章圆柱螺旋扭转弹簧486

1圆柱螺旋扭转弹簧的特性486

1.1扭转弹簧的基本几何参数和特性486

1.2扭转弹簧的试验扭矩和试验扭矩下的变形角486

2圆柱螺旋扭转弹簧的结构设计486

2.1扭转弹簧的结构型式486

2.2扭转弹簧的结构参数计算488

3圆柱螺旋扭转弹簧的许用弯曲应力489

4圆柱螺旋扭转弹簧的设计计算公式490

4.1圆形截面材料扭转弹簧的设计计算491

4.2矩形截面材料扭转弹簧的设计计算491

4.3椭圆形截面材料扭转弹簧的设计计算492

4.4扭转弹簧的疲劳强度校核492

4.5扭转弹簧的简易计算法496

4.6组合扭转弹簧的设计计算496

5圆柱螺旋扭转弹簧的安装示例497

第13章非圆形弹簧圈螺旋弹簧502

1矩形和方形弹簧圈螺旋压缩弹簧502

1.1矩形弹簧圈弹簧的几何尺寸关系502

1.2矩形弹簧圈弹簧的设计计算502

2椭圆形弹簧圈螺旋压缩弹簧506

2.1椭圆形弹簧圈弹簧的几何尺寸关系506

2.2椭圆形弹簧圈弹簧的设计计算507

3卵形弹簧圈螺旋压缩弹簧507

3.1卵形弹簧圈弹簧的几何尺寸关系507

3.2卵形弹簧圈弹簧的设计计算508

第14章非线性特性线螺旋弹簧511

1不等节距圆柱螺旋压缩弹簧511

2截锥螺旋压缩弹簧514

2.1截锥螺旋压缩弹簧的几何尺寸514

2.2截锥螺旋压缩弹簧的变形和强度计算516

2.3截锥螺旋压缩弹簧变形和强度计算公式519

3中凹和中凸形螺旋弹簧523

3.1等螺旋角中凹形螺旋弹簧开始有弹簧圈接触后的变形与强度计算524

3.2等节距中凹形螺旋弹簧开始有弹簧圈接触后的变形与强度计算524

3.3等应力中凹形螺旋弹簧开始有弹簧圈接触后的变形与强度计算525

4截锥涡卷螺旋弹簧525

4.1等螺旋角截锥涡卷螺旋弹簧开始有弹簧圈接触后的变形与强度计算526

4.2等节距截锥涡卷螺旋弹簧开始有弹簧圈接触后的变形与强度计算527

4.3等应力截锥涡卷螺旋弹簧开始有弹簧圈接触后的变形与强度计算527

4.4截锥涡卷螺旋弹簧变形和强度计算公式528

第15章扭杆弹簧535

1扭杆弹簧的结构、类型和用途535

2扭杆弹簧的载荷计算536

3扭杆弹簧的变形和应力计算537

3.1圆形截面扭杆弹簧的变形和应力计算537

3.2矩形和方形截面扭杆弹簧的变形和应力计算538

4扭杆弹簧的端部结构和有效工作长度542

5扭杆弹簧的材料和许用应力543

6扭杆弹簧的制造和检验543

7稳定杆546

第16章多股螺旋弹簧549

1多股螺旋弹簧的类型与特性549

2无中心股多股螺旋压缩弹簧550

2.1无中心股多股螺旋压缩弹簧及钢索结构550

2.2无中心股多股螺旋压缩弹簧的设计计算553

2.3无中心股多股螺旋压缩弹簧的几何尺寸系列556

3有中心股多股螺旋压缩弹簧556

3.1有中心股多股螺旋压缩弹簧的钢索结构556

3.2有中心股多股螺旋压缩弹簧的设计计算557

4多股螺旋扭转弹簧560

5多股螺旋弹簧的材料和许用应力的选取560

6多股螺旋弹簧的制造工艺561

7多股螺旋弹簧的试验和检验562

第17章碟形弹簧567

1碟形弹簧的类型与结构567

1.1普通碟形弹簧的结构568

1.2碟形弹簧的特点572

2碟形弹簧的载荷与变形关系572

2.1无支承面碟形弹簧的载荷与变形关系572

2.2有支承面碟形弹簧的载荷与变形关系577

2.3碟形弹簧的刚度和变形能578

2.4碟形弹簧的特性曲线578

3碟形弹簧的应力计算579

3.1碟形弹簧的应力计算公式579

3.2碟形弹簧实际应力的分布情况581

4碟形弹簧的强度和许用应力582

5碟形弹簧的设计583

5.1标准碟形弹簧的选择583

5.2非标准碟形弹簧的设计585

6组合碟形弹簧585

6.1碟形弹簧的组合方式和特性586

6.2摩擦力对组合碟形弹簧特性的影响587

6.3组合碟形弹簧设计中应注意的问题588

7碟形弹簧的制造588

7.1碟形弹簧材料的选择588

7.2碟形弹簧的技术要求589

7.3碟形弹簧典型制造工艺590

7.4碟形弹簧的典型工作图591

8其他类型碟形弹簧计算简介596

8.1梯形截面碟形弹簧计算公式596

8.2锥状梯形截面碟形弹簧计算公式597

8.3圆板弹簧597

8.4变厚度圆板弹簧598

8.5开槽碟形弹簧（膜片弹簧）599

8.6螺旋碟形弹簧602

8.7波形垫圈和波形圆柱弹簧603

第18章环形弹簧606

1环形弹簧的结构和特性606

2环形弹簧的设计计算607

2.1环形弹簧的受力分析607

2.2环形弹簧外圆环的应力计算607

2.3环形弹簧内圆环的应力计算609

2.4环形弹簧的变形计算610

2.5环形弹簧的变形能611

2.6环形弹簧的试验载荷和试验载荷下的变形611

2.7环形弹簧的结构参数计算611

3环形弹簧的材料和许用应力613

4环形弹簧的制造和技术要求613

5环形弹簧结构参数荐用值614

6切口弹簧614

第19章片弹簧、线弹簧和弹性挡圈618

1片弹簧618

1.1直片弹簧的计算619

1.2弯片弹簧的计算623

1.3变刚度片弹簧的计算627

1.4受轴向和横向载荷作用的片弹簧的计算628

1.5片弹簧的结构和应力集中628

1.6片弹簧的材料和许用应力629

2线弹簧630

2.1圆弧形线弹簧的计算630

2.2圆弧和直线构成的线弹簧的计算631

2.3Z形线弹簧631

3弹性挡圈632

第20章板弹簧635

1板弹簧的类型和用途635

2板弹簧的结构636

2.1弹簧钢板的截面形状636

2.2主板端部结构636

2.3副板端部结构637

2.4板弹簧的固定结构638

3单板弹簧的计算639

4多板弹簧的计算640

4.1多板弹簧主要形状尺寸参数的选择640

4.2多板弹簧的展开计算法641

4.3多板弹簧的共同曲率计算法643

4.4多板弹簧的集中载荷计算法644

5变刚度和变截面板弹簧的计算649

5.1变刚度板弹簧的计算649

5.2梯形变截面板弹簧的计算651

5.3抛物线形变截面板弹簧的计算652

6板弹簧的扭转刚度654

7板弹簧设计时应考虑的事项654

8板弹簧的材料、强化技术、许用应力655

9技术要求656

9.1尺寸及偏差656

9.2性能要求657

9.3工艺要求657

10静载荷的检验和试验658

11疲劳试验659

11.1试验装置及支承与夹持方法659

11.2试验方法660

11.3疲劳试验载荷的比应力计算方法660

12试验记录及报告661

第21章平面涡卷弹簧662

1平面涡卷弹簧的结构、特点和用途662

2平面涡卷弹簧的变形和刚度计算公式662

2.1非接触形平面涡卷弹簧的变形和刚度计算公式662

2.2接触形平面涡卷弹簧的变形和刚度计算公式665

3平面涡卷弹簧的设计计算666

3.1平面涡卷弹簧的基本计算公式666

3.2非接触形平面涡卷弹簧的设计计算666

3.3接触形平面涡卷弹簧的设计计算667

3.4平面涡卷弹簧设计时应注意的问题669

4定载荷和定扭矩平面涡卷弹簧669

5平面涡卷弹簧的材料、制造和许用应力670

6平面涡卷弹簧的端部固定形式670

7技术要求671

8试验方法和检验规则672

8.1试验方法672

8.2检验规则672

第22章膜片及膜盒676

1膜片及膜盒的类型和特性676

1.1膜片及膜盒的类型676

1.2膜片的特性曲线677

1.3膜盒的特性设计679

2膜片的设计计算679

2.1平面膜片特性计算679

2.2位移与压力呈线性关系的波纹膜片680

2.3位移与压力呈非线性关系的波纹膜片680

2.4按照给定的特性曲线计算膜片684

2.5波纹膜片有效面积的计算684

2.6膜片的牵引力685

3膜片的材料685

第23章压力弹簧管688

1压力弹簧管的类型和特性688

1.1压力弹簧管的类型688

1.2压力弹簧管的特性689

2压力弹簧管的设计计算690

2.1承受低压的单圈薄壁弹簧管的计算690

2.2承受高压的单圈厚壁弹簧管的计算692

2.3异形截面弹簧管的计算693

2.4螺旋和平面涡卷弹簧管的计算694

3压力弹簧管的材料694

第24章橡胶弹簧696

1橡胶弹簧的类型和弹性特性696

1.1橡胶弹簧的类型696

1.2橡胶弹簧的变形计算696

2橡胶弹簧的静刚度计算698

2.1圆柱形橡胶弹簧698

2.2圆环形橡胶弹簧698

2.3矩形橡胶弹簧698

2.4端部带圆角的橡胶弹簧698

2.5截锥形橡胶弹簧701

2.6空心圆锥橡胶弹簧701

2.7衬套式橡胶弹簧701

2.8组合式橡胶弹簧703

2.9衬套式橡胶弹簧挤缩加工的影响704

2.10橡胶弹簧的相似法则704

3橡胶弹簧的动态力学性能705

4橡胶弹簧的压缩稳定性706

5橡胶弹簧的许用应力707

6橡胶弹簧的设计707

6.1橡胶弹簧材质的选择707

6.2橡胶弹簧的形状和结构设计708

7橡胶弹簧的性能试验708

7.1硬度试验708

7.2黏结性能试验709

7.3静特性试验709

7.4动特性试验709

7.5振动疲劳试验710

8橡胶-金属螺旋复合弹簧710

8.1橡胶-金属螺旋复合弹簧的结构形式及代号710

8.2橡胶-金属螺旋复合弹簧尺寸系列710

8.3橡胶-金属螺旋复合弹簧的计算公式710

第25章空气弹簧713

1空气弹簧的特点713

2空气弹簧的结构和类型713

3空气弹簧的刚度计算715

3.1空气弹簧的垂直刚度716

3.2空气弹簧的横向刚度717

4空气弹簧的减振阻尼720

4.1空气弹簧的力学模型720

4.2空气弹簧的频率和阻尼721

4.3节流孔的最佳直径723

5空气弹簧的试验方法725

6气弹簧728

6.1不可锁定气弹簧729

6.2可锁定气弹簧729

第26章弹簧的失效及预防731

1概论731

1.1弹簧失效的定义及危害性731

1.2弹簧的失效分析及其意义732

1.3弹簧失效模式的基本类型733

2弹簧的疲劳断裂失效及预防740

2.1弹簧（材料）的疲劳强度及其影响因素740

2.2弹簧的疲劳断裂规律及其判据746

2.3弹簧的疲劳寿命预测及预防750

3弹簧的应力松弛失效及预防752

3.1弹簧（材料）应力松弛失效现象及其主要特性指标752

3.2应力松弛机理及其应用757

3.3应力松弛性能曲线及其影响因素761

4弹簧失效分析及预防案例767

4.1AM500采煤机主泵马达弹簧的失效分析及预防767

4.2安全阀弹簧的疲劳失效分析768

4.3汽车气门弹簧的失效分析及预防769

4.4平面涡卷弹簧的失效分析及预防770

第27章悬架弹簧772

1悬架弹簧的作用、形状和安装方式及发展趋势772

1.1悬架弹簧的作用772

1.2悬架弹簧的形状和安装方式772

1.3悬架弹簧的发展趋势773

2悬架弹簧材料774

2.1悬架弹簧对材料的基本要求774

2.2国产悬架弹簧材料及替代产品775

2.3悬架弹簧材料发展趋势776

2.4悬架弹簧新材料777

2.5非金属悬架弹簧材料777

3悬架弹簧产品设计778

3.1产品设计要求778

3.2悬架弹簧设计的输入与输出778

3.3设计过程双方需要沟通的参数779

3.4悬架弹簧产品设计流程780

3.5设计输出参数780

4悬架弹簧工艺开发783

4.1工艺开发输入783

4.2工艺开发流程784

4.3悬架弹簧生产流程785

5悬架弹簧成形工艺786

5.1悬架弹簧热卷成形786

5.2悬架弹簧冷卷成形795

5.3变径材料中凸形悬架弹簧冷卷799

6弹簧热处理799

6.1热卷后的弹簧淬火799

6.2弹簧回火800

6.3冷卷弹簧去应力退火801

7悬架弹簧磁力检测802

7.1磁力检测原理802

7.2磁化液803

7.3紫外线照度803

7.4暗室804

7.5标准试片804

7.6磁化方法805

7.7缺陷检查805

7.8退磁805

8悬架弹簧压缩处理806

8.1热压缩处理工艺806

8.2热压缩处理的时机选择806

8.3冷压缩处理806

9悬架弹簧喷丸处理807

9.1喷丸作用807

9.2喷丸设备807

9.3喷丸丸粒807

9.4喷丸方法808

9.5喷丸工艺808

9.6影响喷丸质量的因素与控制809

9.7耐久性试验809

9.8喷丸机参数控制810

9.9喷丸效果检测811

10悬架弹簧表面涂装处理817

10.1悬架弹簧涂装总体工艺过程818

10.2前处理818

10.3静电喷粉821

10.4涂层的固化823

10.5涂装之后弹簧的尺寸与性能变化823

10.6弹簧涂装质量824

10.7涂装的悬挂链825

10.8新的前处理技术826

11悬架弹簧的负荷分类、标志与加橡胶套826

11.1悬架弹簧的负荷分类826

11.2悬架弹簧的追溯性标志828

11.3加橡胶套的作用828

12悬架弹簧的成品检验、包装与贮存828

12.1悬架弹簧的成品检验828

12.2产品的包装830

12.3产品入库830

第28章气门弹簧831

1气门弹簧的功能及工作原理831

1.1气门弹簧的功能831

1.2气门弹簧的工作原理831

2气门弹簧的材料834

2.1阀门弹簧钢丝生产过程和主要供应商835

2.2国产阀门弹簧钢丝835

2.3进口阀门弹簧钢丝837

3气门弹簧设计840

3.1气门弹簧发展趋势840

3.2气门弹簧设计考虑因素840

3.3气门弹簧设计方法概述842

3.4设计输入842

3.5建立运动方程843

3.6弹簧回程力844

3.7弹簧设计844

4气门弹簧的生产工艺846

4.1气门弹簧的卷簧847

4.2气门弹簧的退火及应力优化851

4.3气门弹簧的磨簧851

4.4气门弹簧的倒角854

4.5无损检测和渗氮854

4.6喷丸855

4.7气门弹簧的热压856

4.8负荷检测857

4.9表面防腐处理和包装857

5气门弹簧的检验与质量控制858

5.1气门弹簧的检测和试验用计量器具858

5.2弹簧材料的检验方法858

5.3气门弹簧产品检验859

6气门弹簧疲劳失效原因与预防861

第29章离合器减振弹簧及喷油器调压弹簧874

1离合器减振弹簧与喷油器调压弹簧的用途874

2离合器减振弹簧和喷油器调压弹簧的材料875

3离合器减振弹簧和喷油器调压弹簧的制造工艺流程876

3.1卷簧876

3.2去应力退火877

3.3磨簧877

3.4弹簧倒角881

3.5渗氮和无损检测882

3.6超声检测882

3.7离合器减振弹簧与喷油器调压弹簧的喷丸强化及热压884

3.8离合器减振弹簧与喷油器调压弹簧的检验、包装及贮存885

3.9产品质量趋势886

第30章稳定杆888

1稳定杆概述888

1.1稳定杆结构型式和作用888

1.2稳定杆的发展趋势888

2稳定杆材料891

2.1稳定杆材料的成分和牌号891

2.2稳定杆材料的质量要求891

2.3国外常用的稳定杆原材料与替代材料892

2.4稳定杆材料的选择893

3稳定杆设计开发的基本规则893

3.1稳定杆尺寸与配合特点893

3.2稳定杆主要使用性能参数894

3.3稳定杆的设计路径895

4稳定杆的设计896

4.1按顾客要求输入897

4.2稳定杆附件的设计899

4.3稳定杆的设计验证900

4.4稳定杆的图样冻结901

5稳定杆的工艺开发901

6稳定杆的成形方式、工艺流程与热处理902

6.1稳定杆的成形方式902

6.2稳定杆的工艺流程902

6.3稳定杆的加热与成形903

6.4稳定杆热处理概述906

6.5稳定杆的淬火908

6.6稳定杆的回火908

7稳定杆的冷校正、喷丸及其他工艺909

7.1冷校正909

7.2喷丸910

7.3涂装前套环压装911

8稳定杆表面涂装工艺911

9稳定杆橡胶支承黏接工艺912

9.1稳定杆橡胶支承结构912

9.2硫化黏接橡胶912

10稳定杆质量检验914

10.1尺寸检验914

10.2性能检验914

11稳定杆的包装与发运914

第31章弹簧渗氮处理915

1弹簧渗氮适用对象与适用于渗氮的材料915

1.1弹簧渗氮适用对象915

1.2适用于渗氮的材料915

2弹簧渗氮设备和渗氮炉气材料915

2.1弹簧渗氮设备915

2.2弹簧渗氮炉气材料917

3弹簧渗氮基本原理917

3.1基本原理917

3.2氮势和氨分解率917

4影响弹簧渗氮的热力学和工艺因素919

4.1热力学因素919

4.2弹簧渗氮工艺性限制条件919

4.3弹簧渗氮特点919

5弹簧渗氮工艺920

5.1工艺准备920

5.2弹簧渗氮表面活化和催渗920

5.3渗氮装炉和换气921

5.4弹簧渗氮温度、时间和氨分解率921

5.5弹簧渗氮后喷丸处理923

6弹簧渗氮层相结构和深度检测924

6.1弹簧渗氮层相结构924

6.2渗氮层深度检测924

7弹簧渗氮安全生产926

8渗氮处理中氨的管理927

第32章碟形弹簧的制造工艺929

1碟形弹簧的类型929

2碟形弹簧的材料选用与热处理929

3普通碟形弹簧的制造工艺931

3.1Ⅰ组碟形弹簧的制造工艺931

3.2Ⅱ组碟形弹簧的制造工艺934

3.3Ⅲ组碟形弹簧的制造工艺936

3.4碟形弹簧负荷试验机940

4机械膜片弹簧（含开槽形碟形弹簧）的制造工艺940

5波形弹簧的制造工艺942

6碟形弹簧的阻尼性能及松弛性能试验943

6.1试样943

6.2单片碟形弹簧的验证试验943

6.3碟形弹簧的静负荷试验944

6.4碟形弹簧组的动负荷试验945

6.5各工况下弹簧组的松弛性能分析947

第33章环形弹簧的制造工艺949

1环形弹簧的结构949

1.1常见环形弹簧的结构949

1.2改进型环形弹簧的结构949

2环形弹簧的制造工艺流程949

2.1环形弹簧的毛坯制造950

2.2粗车950

2.3热处理950

2.4精车951

2.5强压处理951

2.6特性测试951

第34章成形弹簧的制造工艺953

1片弹簧的制造工艺953

1.1校直953

1.2冲裁954

1.3成形954

1.4材料和热处理955

1.5表面处理955

2线弹簧的制造工艺955

3弹性挡圈的制造工艺956

4蛇形弹簧的制造工艺956

第35章涡卷弹簧的制造工艺958

1平面涡卷弹簧的制造工艺958

2截锥涡卷螺旋弹簧的制造工艺961

第36章钢板弹簧的制造工艺963

1钢板弹簧的功能与类型963

1.1钢板弹簧的功能963

1.2钢板弹簧的类型963

2钢板弹簧的材料964

2.1材料的类型964

2.2常用弹簧扁钢的牌号和化学成分964

2.3常用弹簧扁钢的外形、尺寸及允许偏差965

3钢板弹簧的制造工艺流程966

4钢板弹簧的主要制造工艺966

4.1断料966

4.2孔加工967

4.3轧制968

4.4卷耳和包耳969

4.5热处理971

4.6喷丸972

4.7喷漆973

4.8装配974

5钢板弹簧的检验与试验975

5.1原材料检验975

5.2主要工序检验975

5.3总成静负荷性能试验978

5.4总成疲劳试验980

第37章有限元法在弹簧设计中的应用981

1概述981

1.1有限元法的基本思想981

1.2有限元分析的基本步骤981

2有限元法的基本理论981

2.1线弹性体的有限元法981

2.2非线性问题与动态问题的有限元法986

2.3动态问题的有限元法988

3弹簧分析常用单元989

3.1梁单元989

3.2板单元990

3.3轴对称单元991

3.4三维实体单元992

3.5单元的选择与弹簧分析中的应用993

4常用有限元分析软件及有限元在弹簧分析中的作用994

4.1有限元分析系统及其主要功能994

4.2常用有限元分析软件及其选择995

4.3有限元在弹簧分析中的应用995

5典型弹簧的有限元分析实例995

5.1螺旋压缩弹簧995

5.2平面涡卷弹簧998

5.3板弹簧999

5.4碟簧999

5.5橡胶-金属复合弹簧1001

6基于有限元分析的汽车麦弗逊悬架侧载螺旋弹簧的优化设计1003

6.1汽车麦弗逊悬架侧载螺旋弹簧1003

6.2侧载螺旋弹簧的参数化建模1003

6.3侧载螺旋弹簧有限元分析1005

6.4优化设计1006

6.5结果1008

第38章新弹簧标准简介1009

1GB/T 25751—2010《压缩气弹簧技术条件》1009

2GB/T 25750—2010《可锁定气弹簧技术条件》1012

3GB/T 29525—2013《座椅升降气弹簧技术条件》1016

4JB/T 11698—2013《截锥涡卷弹簧技术条件》1019

5GB/T 28269—2012《座椅用蛇形弹簧技术条件》1021

6GB/T 30817—2014 《冷卷截锥螺旋弹簧技术条件》1024

7GB/T 23934—2015《热卷圆柱螺旋压缩弹簧技术条件》1028

8GB/T 31214.1—2014/ISO 26910—1：2009《弹簧喷丸第1部分：通则》1032

9JB/T 12794.1—2016《横向稳定杆技术条件第1部分：商用车横向稳定杆》1036

10JB/T 12792—2016《离合器减振弹簧技术条件》1038

11JB/T 12793—2016《离合器膜片弹簧技术条件》1041

12JB/T 12791—2016《油封弹簧》1043

13JB/T 3338—2013《液压件圆柱螺旋压缩弹簧技术条件》1046

14JB/T 6653—2013《扁形钢丝圆柱螺旋压缩弹簧》1050

15JB/T 6655—2013《耐热圆柱螺旋压缩弹簧技术条件》1052

16ISO 11891：2012《热卷螺旋压缩弹簧技术条件》1055

附录1060

参考文献1067

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