序号 | 代号 | 定义 | 公式/出处 | 结果 | 单位 | 点击这返回总目录 | |||||
一 | 已知 | ||||||||||
1 | P1 | 最小工作载荷 | 0 | N | |||||||
2 | Pn | 最大工作载荷 | 3122 | N | |||||||
3 | h | 工作行程 | 25 | mm | |||||||
4 | D | 弹簧中径 | 32 | mm | |||||||
5 | 弹簧类别(寿命) | 103~106,Ⅲ类载荷 | 次 | ||||||||
6 | 弹簧结构 | 端部并紧,磨平,支撑圈为1圈 | |||||||||
7 | 弹簧材料 | 碳素弹簧钢丝C级 | |||||||||
8 | G | 切变模量 | 79000 | MPa | |||||||
9 | E | 弹性模量 | 206000 | MPa | |||||||
二 | 计算 | ||||||||||
10 | σb | 抗拉极限强度 | 查表11-2-3初选(钢丝Φ8) | 1370 | MPa | ||||||
11 | τp | 许用应力 | 0.5σb | 685 | MPa | ||||||
12 | C' | 初选旋绕比 | 8/π*KC3=τpD2/Pn | 224.6764894 | |||||||
13 | K' | 初选曲度系数 | 查表11-2-20 | ||||||||
14 | C" | 旋绕比 | 4 | ||||||||
15 | K" | 曲度系数 | 1.404 | ||||||||
16 | d | 钢丝直径 | d=D/C | 8 | mm | ||||||
选取 | 8 | mm | |||||||||
17 | C | 实际旋绕比 | C=D/d | 4 | |||||||
18 | K | 实际曲度系数 | K=(4C-1)/(4C-4)+0.615/C 或查表11-2-20 | 1.40375 | |||||||
19 | P' | 初算弹簧刚度 | P'=(Pn-P1)/h | 124.88 | N/mm | ||||||
20 | F1 | 最小载荷下变形量 | F1=P1 / P' | 0 | mm | ||||||
21 | Fn | 最大载荷下变形量 | Fn=Pn / P' | 25 | mm | ||||||
22 | Fb | 压并时变形量 | Fb=Fn / 0.65 | 38.46153846 | mm | ||||||
23 | Pb | 压并载荷 | Pb=Pn / 0.65 | 4803.076923 | mm | ||||||
24 | n | 有效圈数 | n=Gd4Fn / 8PnD3 | 9.88448911 | |||||||
选取 | 10 | ||||||||||
25 | n1 | 总圈数 | 查表11-2-14 n1=n+2 | 12 | |||||||
26 | Hb | 压并高度 | Hb=(n+1.5)d | 92 | mm | ||||||
27 | Ho | 自由高度 | Ho=Hb+Fb | 130.4615385 | mm | ||||||
选取 | 130 | mm | |||||||||
28 | t | 节距 | t=(Ho-1.5d) / n | 11.8 | mm | ||||||
29 | α | 螺旋角 | α=arc(t / π*D) | 6.694561369 | ° | ||||||
30 | L | 展开长度 | L= π*Dn1/COSα | 1316.178447 | mm | ||||||
三 | 结论(验算) | ||||||||||
稳定性 | |||||||||||
31 | b | 高径比 | b=HO/D | 4.0625 | |||||||
两端固定 b<5.3 | 满足要求 | ||||||||||
强度 | |||||||||||
32 | τmax | 最大切应力 | τmax=8KDPn/ πd3 | 697.4977318 | MPa | ||||||
τs | 屈服极限 | 静载荷,80钢 | 930 | MPa | |||||||
33 | S | 疲劳安全系数 | S=τp / τmax | 1.333337669 | |||||||
34 | Sp | 1.3~1.7 | |||||||||
35 | S>Sp,强度满足要求 | 满足要求 | |||||||||