一、弹簧的作用、种类及常用符号和单位:
弹簧的作用:定位、复原、缓冲或减振、冲击、动力、施力、调节压力、测力
弹簧的种类:
依材料分为:金属弹簧(钢弹簧、有色金属弹簧),非金属弹簧
依弹簧形状分为:螺旋弹簧、片弹簧、蜗卷弹簧、板弹簧、环形弹簧、扭杆弹簧
依弹簧使用条件分为:
Ⅰ类:受交变载荷作用次数在106次以上,属于无限寿命计算范畴,应进行疲劳强度计算;
Ⅱ类:受交变载荷作用次数在103~105次之间、受冲击载荷,属于有限寿命计算范畴;
Ⅲ类:受交变载荷作用次数在103次以下,属静载强度计算范畴。
弹簧常用符号和单位:
C ——螺旋弹簧旋绕比;碟簧直径比;系数
D ——弹簧中径
D1——弹簧内径(ID)
D2——弹簧外径(OD)
d ——弹簧材料直径(线径)
G ——材料的切变模量(Mpa)
F”——弹簧的刚度(N/mm)
H ——弹簧工作高度
H0——弹簧的自由高度
T ——弹簧扭矩
t ——弹簧节距
二、弹簧的基本性能
弹簧是一种机械零件,它利用材料的弹性和结构特点,在工作时产生变形,把机械功或动能转变为变形能(位能),或把变形能(位能)转变为机械功或动能。
弹簧适用场合:
缓冲或减振,如破碎机的支撑弹簧和车辆的悬架弹簧等;
机械的储能,如钟表、仪表和自动控制机构上的原动弹簧;
控制运动,如气门、离合器、制动器和各种调节器上的弹簧;
测力装置,如弹簧称和动力计上的弹簧。
弹簧的特性线:载荷与变形之间的关系曲线称为弹簧的特性线。
弹簧的特性线大致有三种:1)直线型 2)渐增型 3)渐减型
弹簧的刚度:载荷增量与变形增量之比,即产生单位变形所需的载荷,称为弹簧的刚度。
压缩和拉伸弹簧的刚度为 K=(P2-P1)/(H1-H2)
扭转弹簧的刚度为K=(T2-T1)/(扭转角2-扭转角1)
特性线为渐增型的弹簧,刚度随着载荷的增加而增大;
渐减型的弹簧,刚度随着载荷的增加而减小;
直线型的弹簧,刚度则不随载荷变化而变化,也称为弹簧常数。
弹簧的变形能
弹簧的变形能与弹簧材料的切变模量G和弹性模量E成反比,因此,低的模量对于要求大的变形能有利;变形能的