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弹簧设计流程

2024/3/23 11:35:27发布32次查看
弹簧设计的任务是要确定弹簧丝直径d、工作圈数n以及其它几何尺寸,使得能满足强度约束、刚度约束及稳定性约束条件,进一步地还要求相应的设计指标(如体积、重量、振动稳定性等)达到。
具体设计步骤为:先根据工作条件、要求等,试选弹簧材料、弹簧指数c。由于sb与d有关,所以往往还要事先假定弹簧丝的直径d。接下来计算d、n的值及相应的其它几何尺寸,如果所得结果与设计条件不符合,以上过程要重复进行。直到求得满足所有约束条件的解即为本问题的一个可行方案。实际问题中,可行方案是不*的,往往需要从多个可行方案中求得较优解。
*装置空间:设计一压缩弹簧必须清楚了解,所需装置弹簧的空间,方能有效掌握一压缩弹簧之基本制造条件,外径、内径、自由长。
*活动行程荷重:压缩弹簧的设计,必须清楚了解要作动的位置,及所需承载之弹力。定出位置了解所需的弹力,则可决定材质、线径、圈数。
*环境因素:弹簧于不同环境下作动,会受环境因素的影响,而影响到使用寿命,故设计者必须考虑到环境温度及湿度之变化,温度对弹簧的寿命影响甚巨,湿度则容易使未表面处理的弹簧产生氧化。故环境因素可决定该弹簧是否需作表面处理及材质的选定。
*两端距离空间:拉伸弹簧两端点将影响到挂勾之形式及拉簧的自由长。空间则可决定密着部的尺寸、外径。
*预拉之荷重:预拉之荷重则决定弹簧的材质及线径,密着部的尺寸则可调整预拉长度。
*心轴之外径:扭簧内径的订定得依心轴的大小而决定,但需考虑扭转后,簧体之变化,故得预留适当之裕度。
*装置空间之内径:若一扭转弹簧之装置采崁入式则需考虑崁入式之空间。空间则决定簧体的外径、自由长、圈数。
*扭转支点:扭簧作功时必须有一支点,此一支点可决定,扭杆的长度及形式。
*作动之起终点:施力扭杆在未作功时与支点的角度位置,可明订出施力扭杆的长短、形式及与支点杆的角度。
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