这样设计行啊: x# a8 c1 R" w/ h6 f
要求：弹簧中径D为9mm，安装高度H为10-14mm，当阀开启时弹簧承受压力 ，从安装高度被释放5.5mm，压缩载荷变为 ，受静载荷及循环载荷作用次数在 以次下。
! u+ U7 w' v9 n$ Y: ~. u5 \1）选择材料和许用切应力, a) Q( r$ q: p
根据弹簧工作条件，选用碳素弹簧钢丝。GB4357，65Mn，D级，初步假设钢丝直径 3 F* f) b3 n, @' T
由表7.1-8查得其许用切应力 【1】。由表7.1-4查得其切变模量G=79× Mpa【1】。
- G3 D; v; Y8 i- N. |2）弹簧钢丝直径9 f4 n; f* b) h( |3 a% H' D
由钢丝直径d和弹簧中径D计算其旋绕比：
: D! x2 g# ~+ O- N; Y" k从图7.1-4查得其曲度系数K=1.14，代入式（7.1-8）得：【1】
* _. i) q2 F/ I! `1 K; h根据GB1358取系列值，取d=0.9mm，与假设值一致。$ c" f! i3 L$ k# h @* H+ f% B
3）弹簧有效圈数# L. W0 @) b# k7 N! ?: P" i
先按式（7.1-5）计算弹簧的刚度 【1】3 H; i5 S+ K, A+ n' v$ [: P
在按式（7.1-9）【1】计算弹簧的有效圈数
7 w- \' C& E4 T j) {8 y) ~
( f! w# V1 E; p' B8 c+ s. ^取弹簧有效圈数n=9取支承圈 =1则总圈数 3 _& P. X. B0 m. Q& a
4）弹簧刚度，载荷核变形量的校核
5 v# X, H3 u# [# n4 @/ J M" T& x弹簧的刚度按式（7.1-5）【1】计算【1】9 K7 a& \& s. L9 ?7 G1 X
( J- e; E: u6 m M% u" i ^
与所需的刚度基本符合。
: D6 R% b' l3 H& K6 H: V再由式（7.1-5）【1】计算安装变形量 % D% p* k v4 k0 E3 ]
* P$ F+ j# E# g8 D
取安装变形量 =15.5mm，取安装高度 则阀关闭时工作变形量为 3 A* M% H8 H$ A8 U0 `% B2 `
对应的安装载荷为
. }1 T3 a2 U# E0 Q/ ~/ u3 I, k阀关闭时的工作载荷为
1 B$ K- u' N6 z与要求值接近，故符合要求。" G# P, b+ Z: l
5）自由高度、压并高度和压并变形量5 a" M8 L( T2 w% R' p) k+ S- q
自由高度
2 J; x' h5 Q2 w1 p压并高度 ! k* B5 ~, A5 n9 o
压并变形量
6 ?" R4 P- G# P! M7 V6）试验载荷和试验载荷下的变形量
6 W3 Q; Q. Y" Z3 i( q+ d由表7.1-8可得试验切应力的最大值【1】
a+ C+ t" X+ V4 ^) S& Z: k1 H ! k1 X7 F$ P# x( X* \
取试验切应力 ' K% w& T8 S% v2 T3 e# D
由此，试验切应力未超过其最大值% P+ o( f8 N# f! B/ y
由 用式7.1-10【1】计算试验载荷2 X- U I, ?; W: @3 H6 G4 _2 v. O
/ }! D' M6 S! g" h. m# z
试验算载荷的变形量为' B8 T5 p- {4 F, ?6 n0 w# @1 n
* Q0 l3 K4 d4 L7 B6 w* [由于 ，取 计算式与 ( )对应的试验载荷2 O$ y" r: W! F N3 H. r, U' ]8 p
9 A& z3 P/ w! z T; I+ {7) 校核弹簧特性6 d. q( ~9 Q& H8 p0 n& ^, f0 L
; u) V3 c2 [% |) i0 ~
满足工作变形量 、 在 之间的要求+ S. C" r/ Y' n3 \1 f7 c# a' ^
8）弹簧的其余尺寸参数: |" u1 L; N0 o m) `$ Y
由表7.1-11中式计算节距【1】
t$ b) a) m* Z C* }& R
1 m' N; p$ {. K7 J4 o1 F3 s由表7.1-11中式计算螺旋角
5 y' E; E$ r8 D4 d1 R# W ! a; E- j- m9 o w6 W
满足5°——9°的要求
/ n9 k* n8 \8 w由表7.1-11中式计算展开长度【1】8 _. x# q$ C8 S" H- U& l
8 I' e4 X8 ?2 |6 X7 P+ C; ]- r
10）满足设计要求的弹簧参数为：
2 f7 m; J2 [& v9 m" |) ]0 _① 总圈数 =10；② 有效圈数n=9；③ 旋向：右旋；④ 展开长度：282mm |
发表于 2010-6-4 22:32:57
要求如下：中径D=7mm,安装高度为10—13mm，承受压力15N ,从安装高度释放6mm,承受压力变为10N，F1=15N F2=10.(工作环境为常温状态，受力次数在1000以下，用于阀门的主弹簧.）
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