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彈簧百科

機(jī)械彈簧設(shè)計(jì)公式計(jì)算方法

本文關(guān)鍵詞:機(jī)械彈簧設(shè)計(jì)公式來(lái)源:長(zhǎng)虹彈簧廠家時(shí)間:2020-03-05 07:45:41
定義:由螺旋纏繞的圓線制成的機(jī)械彈簧每確定的移動(dòng)距離恒定的力率。機(jī)械彈簧由線圈組成。這些機(jī)械彈簧能夠通過(guò)其線圈施加的恒定力取決于許多物理尺寸,有時(shí)還取決于彈簧可能進(jìn)行的定制修改。機(jī)械彈簧有不同類型。機(jī)械壓縮彈簧,機(jī)械拉伸彈簧,機(jī)械扭力彈簧和機(jī)械錐形錐形彈簧。由于外徑的變化,機(jī)械圓錐彈簧不能在每行進(jìn)的距離上施加恒定的力。

一、機(jī)械壓縮彈簧

(1)機(jī)械壓縮彈簧在線圈之間具有節(jié)距,這使得它們可以被壓縮。它們的力取決于線圈直徑的緊密度以及這些線圈之間的節(jié)距量。如果您的機(jī)械壓縮彈簧具有多個(gè)線圈且它們之間的螺距很小,則有可能壓縮到其實(shí)心高度,具體取決于彈簧指數(shù)(線圈的緊密度)。如果線圈之間的螺距很小,則機(jī)械彈簧會(huì)非常堅(jiān)固,但是由于線圈之間的應(yīng)力和直徑的緊密性,它可能無(wú)法偏轉(zhuǎn)到其實(shí)心高度無(wú)需永久設(shè)置。機(jī)械壓縮彈簧的彈簧常數(shù)定義為每英寸力的磅數(shù)(每毫米牛頓)。它是通過(guò)將要施加在彈簧上的所需載荷除以彈簧達(dá)到所需載荷高度所需的行程量來(lái)計(jì)算的。

(2)機(jī)械壓縮彈簧設(shè)計(jì)公式

公式:速率(k)=負(fù)載(F)÷行程(x)
如果您的彈簧在10lbf(力磅)的載荷下移動(dòng)2英寸(英寸),則彈簧剛度將為5lbf / in(每英寸力磅)。
k = F÷x
k = 10÷2
k = 5

二、機(jī)械拉伸彈簧

(1)機(jī)械拉伸彈簧的線圈之間沒(méi)有任何螺距。它們是通過(guò)將線圈緊緊纏繞在另一個(gè)線圈上而制成的,以便在延伸時(shí)能夠施加一定的力。它們的末端帶有鉤子,這些鉤子會(huì)鉤在將要拉動(dòng)彈簧的機(jī)構(gòu)中的零件上。彈簧的力還取決于彈簧索引和線圈數(shù)量。在這種情況下,線圈的數(shù)量取決于彈簧的主體長(zhǎng)度(不帶鉤的彈簧的長(zhǎng)度)和線徑。彈簧的線圈越少,彈簧的分度越緊,彈簧所承受的力和應(yīng)力就越大。意味著這將是一個(gè)強(qiáng)勁的春天,但它不會(huì)偏轉(zhuǎn)太多。在線圈之間已經(jīng)存在存儲(chǔ)的能量,一旦拉伸彈簧伸展到光在其線圈之間顯示的點(diǎn),該能量就被釋放。這是使彈簧線圈完全壓縮的張力。初始張力是基于彈簧剛度的一種附加力。這意味著要計(jì)算機(jī)械拉伸彈簧的比率,您需要從載荷中減去初始拉力,然后將結(jié)果除以滿足延長(zhǎng)長(zhǎng)度所需的行進(jìn)距離。

(2)機(jī)械拉伸彈簧設(shè)計(jì)公式

公式:速率[k] =(負(fù)載[F] –初始張力[IF])÷行程[x]
如果您的彈簧需要在2lbf(磅力)的載荷下移動(dòng)0.5英寸(英寸),并且初始張力為0.5lbf(磅力),則彈簧剛度將為0.875lbf / in(磅力)每英寸)。
k =(F – IF)÷x
k =(2 – 0.5)÷0.5
k = 1.5÷0.5
k = 3.5

三、機(jī)械扭力彈簧

(1)機(jī)械扭轉(zhuǎn)彈簧在線圈之間也沒(méi)有任何螺距,就像機(jī)械拉伸彈簧一樣,但是它們執(zhí)行的是徑向力,而不是像拉伸彈簧和壓縮彈簧那樣施加線性力。從機(jī)械拉伸彈簧了解機(jī)械扭力彈簧的方法是端部不同。機(jī)械扭力彈簧的支腿可幫助其在機(jī)械裝置內(nèi)扭力,而機(jī)械拉伸彈簧的鉤子則需要拉動(dòng)或伸出。對(duì)于扭力彈簧,與對(duì)壓縮彈簧和拉伸彈簧施加的力一樣,該規(guī)則也適用于越來(lái)越少的力。更多的線圈產(chǎn)生較小的力,而緊密的彈簧索引產(chǎn)生更大的力,反之亦然。要計(jì)算機(jī)械扭力彈簧的恒定力,測(cè)量單位會(huì)從磅力變?yōu)橛⒋绨趿?;由于這是旋轉(zhuǎn)力,因此行程單位從英寸變?yōu)閾锨取N覀兺ㄟ^(guò)將力除以所需的行進(jìn)度來(lái)計(jì)算每度的速率。

(2)機(jī)械扭力彈簧設(shè)計(jì)公式

公式:每度數(shù)(k)=扭矩(T)÷撓度(x)
如果您的彈簧在9英寸磅的載荷下會(huì)偏轉(zhuǎn)90o(度),每度的速率為0.1 in-lbs / deg。 (英寸/磅/度)。
k = T÷x
k = 9÷90
k = 0.1



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