彈簧按受力性質(zhì),彈簧可分為拉伸彈簧、壓縮彈簧、扭轉(zhuǎn)彈簧和彎曲彈簧,按形狀可分為螺旋彈簧、碟形彈簧、環(huán)形彈簧、板彈簧、平面蝸卷彈簧以及扭桿彈簧等。普通圓柱螺旋彈簧由于制造簡單,且可根據(jù)受載情況制成各種型式,結(jié)構(gòu)簡單,故應(yīng)用最廣。
彈簧的制造材料一般來說應(yīng)具有高的彈性極限、疲勞極限、沖擊韌性及良好的熱處理性能等,常用的有碳素彈簧鋼、合金彈簧鋼、不銹彈簧鋼以及銅合金、鎳合金和橡膠等。彈簧的制造方法有冷卷法和熱卷法。彈簧絲直徑小于8毫米的一般用冷卷法,大于8毫米的用熱卷法。有些彈簧在制成后還要進(jìn)行強(qiáng)壓或噴丸處理,可提高彈簧的承載能力。
彈簧各部分名稱及尺寸關(guān)系:
(1)談彈簧絲直徑d:制造彈簧的鋼絲直徑。
(2)彈簧外徑D:彈簧的最大外徑。
(3)彈簧內(nèi)徑D1:彈簧的最小外徑。
(4)彈簧中徑D2:彈簧的平均直徑。它們的計(jì)算公式為:D2=(D+D1)÷2=D1+d=D-d
(5)t:除支撐圈外,彈簧相鄰兩圈對(duì)應(yīng)點(diǎn)在中徑上的軸向距離成為節(jié)距,用t表示。
(6)有效圈數(shù)n:彈簧能保持相同節(jié)距的圈數(shù)。
(7)支撐圈數(shù)n2:為了使彈簧在工作時(shí)受力均勻,保證軸線垂直端面、制造時(shí),常將彈簧兩端并緊。并緊的圈數(shù)僅起支撐作用,稱為支撐圈。一般有1.5T、2T、2.5T,常用的是2T。
(8)總?cè)?shù)n1:有效圈數(shù)與支撐圈的和。即n1=n+n2.
(9)自由高H0:彈簧在未受外力作用下的高度。由下式計(jì)算:H0=nt+(n2-0.5)d=nt+1.5d(n2=2時(shí))
(10)彈簧展開長度L:繞制彈簧時(shí)所需鋼絲的長度。L≈n1(ЛD2)2+n2(壓簧)L=ЛD2n+鉤部展開長度(拉簧)
(11)螺旋方向:有左右旋之分,常用右旋,圖紙沒注明的一般用右旋。
4.彈簧的規(guī)定畫法:
(1)在平行螺旋彈簧線的視圖上,各圈的輪廓線畫成直線。
(2)有效圈數(shù)在4圈以上的彈簧,可只畫出其兩端1~2圈(不含支撐圈)。中間用通過彈簧鋼絲中心的點(diǎn)畫線連起來。
(3)在圖樣上,當(dāng)彈簧的旋向不作規(guī)定時(shí),螺旋彈簧一律畫成右旋,左旋彈簧也畫成右旋,但要注明“左”字。
彈簧利用自身的變形產(chǎn)生力或儲(chǔ)存能量的機(jī)械零件。其主要功能有:①控制機(jī)械的運(yùn)動(dòng),如內(nèi)燃機(jī)中的閥門彈簧、離合器中的控制彈簧等。②吸收振動(dòng)和沖擊能量,如汽車、火車車廂下的緩沖彈簧、聯(lián)軸器中的吸振彈簧等。③儲(chǔ)存及輸出能量作為動(dòng)力,如鐘表彈簧、槍械中的彈簧等。④用作測力元件,如測力器、彈簧秤中的彈簧等。彈簧的載荷與變形之比稱為彈簧剛度,剛度越大,則彈簧越硬。
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