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钢丝直径与旋绕比选择 | 弹 | 角度正弦值的计算方法:SIN(30*PI()/180) | 角度余弦值的计算方法:COS(60*PI()/180) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
钢丝直径: d | 0.2~0.4 | 0.45~1 | 1.1~2.2 | 2.5~6 | 7~16 | 18~24 | 角度正切值的计算方法:TAN(45*PI()/180) | 乘方或开方计算方法: | 8^2=64 | 64^(1/3)=4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
旋绕比: C=D2/d | 7~14 | 5~12 | 5~10 | 4~10 | 4~8 | 4~6 | 国内专利网 | www.sipo.gov.cn | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
拉伸(压缩)弹簧计算 (方案一) | 拉伸(压缩)弹簧计算 (方案四) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
材料剪切弹性系数: G | 8030 | kgf/mm2 | 旋绕比: C=D2/d | 簧 | 材料剪切弹性系数: G | 8000 | kgf/mm2 | 旋绕比: C=D2/d | 8.428571429 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
弹簧中径: D2 | 24.5 | mm | 拉、压弹簧: K | 1.1292 | 弹簧中径: D2 | 5.9 | mm | 拉、压弹簧: K | 1.1739 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
钢丝直径: d | 2.2 | mm | 钢丝直径: d | 0.7 | mm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
有效圈数: n | 30.25 | 材料:65Mnτ(kgf/mm2) | 50 | 有效圈数: n | 4 | 材料:65Mnτ(kgf/mm2) | 50 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
弹簧刚度: P` | 0.0529 | kgf/mm | 0.5183 | N/mm | 拼圈高度 | 设 | 弹簧刚度: P` | 0.2923 | kgf/mm | 2.8661 | N/mm | 拼圈高度 | ||||||||||||||||||||||||||||||
允许极限负荷: P3 | 7.56 | kgf | 74.1 | N | (参考) | 允许极限负荷: P3 | 0.97 | kgf | 9.5 | N | (参考) | |||||||||||||||||||||||||||||||
极限负荷弹簧总变形量: f3 | mm | 143.0 | mm | 66.6 | 极限负荷弹簧总变形量: f3 | mm | 3.3 | mm | 3.5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
拉伸(压缩)弹簧计算 (方案二) | 拉伸(压缩)弹簧计算 (方案五) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
材料剪切弹性系数: G | 8030 | kgf/mm2 | 旋绕比: C=D2/d | 计 | 材料剪切弹性系数: G | 8030 | kgf/mm2 | 旋绕比: C=D2/d | 12.15909091 | ` | `` | |||||||||||||||||||||||||||||||
弹簧中径: D2 | 26.8 | mm | 拉、压弹簧: K | 1.1232 | 弹簧中径: D2 | 26.75 | mm | 拉、压弹簧: K | 1.1178 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
钢丝直径: d | 2.3 | mm | 钢丝直径: d | 2.2 | mm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
有效圈数: n | 26.25 | 材料:65Mnτ(kgf/mm2) | 50 | 有效圈数: n | 20.25 | 材料:65Mnτ(kgf/mm2) | 50 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
弹簧刚度: P` | 0.0556 | kgf/mm | 0.5452 | N/mm | 拼圈高度 | 验 | 弹簧刚度: P` | 0.0607 | kgf/mm | 0.5949 | N/mm | 拼圈高度 | ||||||||||||||||||||||||||||||
允许极限负荷: P3 | 7.94 | kgf | 77.8 | N | (参考) | 允许极限负荷: P3 | 6.99 | kgf | 68.6 | N | (参考) | |||||||||||||||||||||||||||||||
极限负荷弹簧总变形量: f3 | mm | 142.8 | mm | 60.4 | 极限负荷弹簧总变形量: f3 | mm | 115.3 | mm | 44.6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
拉伸(压缩)弹簧计算 (方案三) | 拉伸(压缩)弹簧计算 (方案六) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
材料剪切弹性系数: G | 8030 | kgf/mm2 | 旋绕比: C=D2/d | 11.25 | 算 | 材料剪切弹性系数: G | 8140 | kgf/mm2 | 旋绕比: C=D2/d | 12.15909091 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
弹簧中径: D2 | 27 | mm | 拉、压弹簧: K | 1.1278 | 弹簧中径: D2 | 26.75 | mm | 拉、压弹簧: K | 1.1178 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
钢丝直径: d | 2.4 | mm | 钢丝直径: d | 2.2 | mm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
有效圈数: n | 27.25 | 材料:65Mnτ(kgf/mm2) | 50 | 有效圈数: n | 20.25 | 材料:65Mnτ(kgf/mm2) | 50 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
弹簧刚度: P` | 0.0621 | kgf/mm | 0.6089 | N/mm | 拼圈高度 | 弹簧刚度: P` | 0.0615 | kgf/mm | 0.6030 | N/mm | 拼圈高度 | |||||||||||||||||||||||||||||||
允许极限负荷: P3 | 8.91 | kgf | 87.4 | N | (参考) | 允许极限负荷: P3 | 6.99 | kgf | 68.6 | N | (参考) | |||||||||||||||||||||||||||||||
极限负荷弹簧总变形量: f3 | mm | 143.6 | mm | 65.4 | 极限负荷弹簧总变形量: f3 | mm | 113.7 | mm | 44.6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
拉伸(压缩)弹簧设计计算步骤 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
第一步(验算弹簧钢丝直径及有关参数) | 第二步(验算弹簧工作圈数及有关参数) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
弹簧材料:60Si2Mn | [τ] | 60.00 | kgf/mm2 | 节距 | t | 7.02 | mm | 弹簧材料:60Si2Mn | [τ] | 60.00 | kgf/mm2 | 节距 | t | 7.07 | mm | |||||||||||||||||||||||||||
弹簧材料:60Si2Mn | τ | 75.00 | kgf/mm2 | 自由高度或长度: YI型 | H | 26.43 | mm | 弹簧材料:60Si2Mn | τ | 75.00 | kgf/mm2 | 自由高度或长度: YI型 | H | 48.86 | mm | |||||||||||||||||||||||||||
弹簧剪切弹性系数 | G | 8030 | kgf/mm2 | YII型 | H | 21.50 | mm | 弹簧剪切弹性系数 | G | 8030 | kgf/mm2 | YII型 | H | 42.86 | mm | |||||||||||||||||||||||||||
弹簧指数: C=D2/d | C | 5.7500 | H | 7.75 | mm | 弹簧指数: C=D2/d | C | 5.7500 | H | 20.86 | mm | |||||||||||||||||||||||||||||||
曲度系数 | K | 1.2649 | 压缩弹簧稳定性指标: YI型 | b≤3 | 1.15 | 曲度系数 | K | 1.2649 | 压缩弹簧稳定性指标: YI型 | b≤3 | 2.12 | |||||||||||||||||||||||||||||||
钢丝直径 | d | 3.28 | mm | YII型 | b≤3 | 0.93 | 钢丝直径 | d | 4.00 | mm | YII型 | b≤3 | 1.86 | |||||||||||||||||||||||||||||
弹簧中径 | D2 | 23.00 | mm | b≤3 | 0.34 | 弹簧中径 | D2 | 23.00 | mm | b≤3 | 0.91 | |||||||||||||||||||||||||||||||
工作圈数 | n | 2.36 | 当b>3时,弹簧须套在心轴上使用。 |
工作圈数 | n | 5.21 | 当b>3时,弹簧须套在心轴上使用。 |
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总圈数 | n1 | 4.36 | 最小工作负荷下变 | F1 | 7.00 | mm | 总圈数 | n1 | 7.21 | 最小工作负荷下变 | F1 | 7.00 | mm | |||||||||||||||||||||||||||||
最小工作负荷 | P1 | 26.60 | kgf | 最大工作负荷下变 | F2 | 9.00 | mm | 最小工作负荷 | P1 | 26.60 | kgf | 最大工作负荷下变 | F2 | 9.00 | mm | |||||||||||||||||||||||||||
最大工作负荷 | P2 | 34.70 | kgf | 极限负荷下变形量 | F3 | 8.83 | mm | 最大工作负荷 | P2 | 34.70 | kgf | 极限负荷下变形量 | F3 | 16.00 | mm | |||||||||||||||||||||||||||
允许极限负荷 | P3 | 35.77 | kgf | 最小工作负荷下高 | H1 | H-F1 | mm | 允许极限负荷 | P3 | 64.79 | kgf | 最小工作负荷下高 | H1 | H-F1 | mm | |||||||||||||||||||||||||||
极限负荷单圈变形量 | f3 | 3.74 | mm | 最大工作负荷下高 | H2 | H-F2 | mm | 极限负荷单圈变形量 | f3 | 3.07 | mm | 最大工作负荷下高 | H2 | H-F2 | mm | |||||||||||||||||||||||||||
弹簧钢丝间距 | δ | 3.74 | mm | 极限负荷下高(长 | H3 | H-F3 | mm | 弹簧钢丝间距 | δ | 3.07 | mm | 极限负荷下高(长 | H3 | H-F3 | mm | |||||||||||||||||||||||||||
弹簧刚度 | P` | 4.0500 | kgf/mm | 螺旋角 | tgα | 0.10 | 弹簧刚度 | P` | 4.0500 | kgf/mm | 螺旋角 | tgα | 0.10 | |||||||||||||||||||||||||||||
最大工作负荷下间距 | δ1 | 0.11 | mm | ←δ1(适用于压缩弹簧,指弹簧钢丝间隙) | 最大工作负荷下间距 | δ1 | 1.42 | mm | ←δ1(适用于压缩弹簧,指弹簧钢丝间隙) | |||||||||||||||||||||||||||||||||
CM8(计算弹簧刚度及有关参数) | 第四步(方案确定设计计算) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
材料剪切弹性系数: G | 8030 | kgf/mm2 | 旋绕比: C=D2/d | 12.18181818 | 弹簧材料:60Si2Mn | [τ] | 60.00 | kgf/mm2 | 节距 | t | 7.07 | mm | ||||||||||||||||||||||||||||||
弹簧中径: D2 | 26.8 | mm | 拉、压弹簧: K | 1.1176 | 弹簧材料:60Si2Mn | τ | 75.00 | kgf/mm2 | 自由高度或长度: YI型 | H | 54.41 | mm | ||||||||||||||||||||||||||||||
钢丝直径: d | 2.2 | mm | 弹簧剪切弹性系数 | G | 8030 | kgf/mm2 | YII型 | H | 48.41 | mm | ||||||||||||||||||||||||||||||||
有效圈数: n | 28.25 | 材料:65Mnτ(kgf/mm2) | 75 | 弹簧指数: C=D2/d | C | 5.7500 | H | 24.00 | mm | |||||||||||||||||||||||||||||||||
弹簧刚度: P` | 0.0432 | kgf/mm | 0.4240 | N/mm | 拼圈高度 | 曲度系数 | K | 1.2649 | 压缩弹簧稳定性指标: YI型 | b≤3 | 2.37 | |||||||||||||||||||||||||||||||
允许极限负荷: P3 | 10.47 | kgf | 102.7 | N | (参考) | 钢丝直径 | d | 4.00 | mm | YII型 | b≤3 | 2.10 | ||||||||||||||||||||||||||||||
极限负荷弹簧总变形量: f3 | 242.2 | mm | 62.2 | 弹簧中径 | D2 | 23.00 | mm | b≤3 | 1.04 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
工作圈数 | n | 6.00 | 当b>3时,弹簧须套在心轴上使用。 |
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注:1. 弹簧结构形式-----YII型 | 总圈数 | n1 | 8.00 | 最小工作负荷下变 | F1 | 7.56 | mm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
2. 计算结果应满足:P3≥1.25P2 | 最小工作负荷 | P1 | 26.60 | kgf | 最大工作负荷下变 | F2 | 9.86 | mm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
最大工作负荷 | P2 | 34.70 | kgf | 极限负荷下变形量 | F3 | 18.41 | mm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
第三步(计算弹簧刚度及有关参数) | 允许极限负荷 | P3 | 64.79 | kgf | 最小工作负荷下高 | H1 | 40.85 | mm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
材料剪切弹性系数: G | 8000 | kgf/mm2 | 旋绕比: C=D2/d | 12.18181818 | 极限负荷单圈变形量 | f3 | 3.07 | mm | 最大工作负荷下高 | H2 | 38.55 | mm | ||||||||||||||||||||||||||||||
弹簧中径: D2 | 26.8 | mm | 拉、压弹簧: K | 1.1176 | 弹簧钢丝间距 | δ | 3.07 | mm | 极限负荷下高(长 | H3 | 30.00 | mm | ||||||||||||||||||||||||||||||
钢丝直径: d | 2.2 | mm | 弹簧刚度 | P` | 3.5199 | kgf/mm | 螺旋角 | tgα | 0.10 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
有效圈数: n | 28.25 | 材料:65Mnτ(kgf/mm2) | 75 | 最大工作负荷下间距 | δ1 | 1.42 | mm | ←δ1(适用于压缩弹簧,指弹簧钢丝间隙) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
弹簧刚度: P` | 0.0431 | kgf/mm | 0.4225 | N/mm | 拼圈高度 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
允许极限负荷: P3 | 10.47 | kgf | 102.7 | N | (参考) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
极限负荷弹簧总变形量: f3 | 243.1 | mm | 62.2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
截锥簧(计算弹簧刚度及有关参数) | mm | N | p ' | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
材料剪切弹性系数: G | 8000 | kgf/mm2 | 旋绕比: C=D2/d | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.00 | 0.0000 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
弹簧小中径: d2 | 1.9 | mm | 10 | 4.2 | 4.1 | 4.2 | 4.17 | 0.4167 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
弹簧大中径: D2 | 2.4 | mm | 拉、压弹簧: K | 20 | 8.4 | 8.3 | 8.4 | 8.37 | 0.4183 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
钢丝直径: d | 0.3 | mm | 30 | 12.6 | 12.6 | 12.7 | 12.63 | 0.4211 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
有效圈数: n | 2.5 | 材料:65Mnτ(kgf/mm2) | 75 | 40 | 16.9 | 16.9 | 16.9 | 16.90 | 0.4225 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
弹簧刚度: P` | 0.0402 | kgf/mm | 0.3943 | N/mm | 拼圈高度 | 50 | 21.1 | 21.1 | 21.1 | 21.10 | 0.4220 | |||||||||||||||||||||||||||||||
允许极限负荷: P3 | #DIV/0! | kgf | N | (参考) | d=2.2 | D=28.8 | n=22.75 | 0.4201 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
极限负荷弹簧总变形量: f3 | mm | ![]() |
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圆柱簧(计算弹簧刚度及有关参数) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
材料剪切弹性系数: G | 8030 | kgf/mm2 | 旋绕比: C=D2/d | 5.857142857 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
弹簧中径: D2 | 20.5 | mm | 拉、压弹簧: K | 1.2594 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
钢丝直径: d | 3.5 | mm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
有效圈数: n | 1.5 | 材料:65Mnτ(kgf/mm2) | 75 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
弹簧刚度: P` | 11.6559 | kgf/mm | 114.305 | N/mm | 拼圈高度 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
允许极限负荷: P3 | 48.91 | kgf | 479.6 | N | (参考) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
极限负荷弹簧总变形量: f3 | 4.2 | mm | 5.3 |