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楼主: bstronger
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弹簧的计算实例,求高手讲解,我真笨

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21#
 楼主| 发表于 2016-4-18 19:34:52 | 只看该作者
害怕伏枥 发表于 2016-4-18 15:34
0 b/ O( s( F4 i5 S9 P1 a从16楼所列公式来看,第一个弹簧刚度无疑是最重要的。
3 L) z: K! X, m5 X8 m- B这个弹簧刚度直观的感觉就是弹簧的软和硬,也就是承 ...

8 ^; O0 k$ F/ r% F3 q) e! l* D2 D( B2 T好东西呀。前辈。我在研究怎么发我厂里的图纸给你看。为啥我老算跟我厂长算的不一样。是他算错了吗% e" y" D: n$ Y9 p8 r1 M
" p: {9 s' b# `9 Q6 N
. K) y) g' ]" c$ s+ S: j" e
总圈数是7
( o. L% Q) X2 l! f, Y工作圈数是53 ?( _5 [# Y/ e5 X
L=220
- M5 C" W5 Q% @& H  ^; |右旋转) q4 o& {7 k$ a& L7 ^
硬度45-50# s5 c8 y6 [4 A" {( G0 O# J' \

* u! h3 W+ s6 Q  F- Z

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22#
发表于 2016-4-19 15:11:37 | 只看该作者
本帖最后由 害怕伏枥 于 2016-4-19 15:19 编辑 5 J" e9 [# R/ ~
% _7 B1 d) ?7 w8 r: q
不知道你是怎么计算的。6 K8 y8 \9 G7 Z. b3 t
有图纸,那就先按弹簧钢丝直径、中径和圈数,计算弹簧刚度。
* ^* u5 |' [. o6 Q1 H这根弹簧的钢丝直径为2,中径是12-2=10,圈数为5。+ E, C8 p1 D  N4 n7 R* Q" H
你往前看看16楼给出的弹簧刚度计算公式,中间有个G,是剪切弹性模量,《弹簧设计手册》的目录里专门有一节2.1.2.弹性模量说到它。找到这一节,在手册的第22页有个表格,列出了各种材料的剪切弹性模量。
* U" g( P1 P; _' i" g2 ?6 [$ Q, ~4 e表格的最后一行,是热轧弹簧钢丝,其G给出的数值为8000(kgf/mm^2),换算为80000MPa,即80GPa。8 T* U1 ~+ P1 X% P
按公式代入,你算一算结果,如何。
- `) q+ ^9 o5 R- Q- i5 A5 z$ b算过了,你再打开我给你的电子表格,把钢丝直径、中径和圈数输入,另外把表格里的剪切弹性模量的数值78.5改为80,对比一下结果。# H* N+ X  o" S- \2 j: }
1 L0 F- l% O* z: s
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23#
 楼主| 发表于 2016-4-19 19:39:20 | 只看该作者
害怕伏枥 发表于 2016-4-19 15:11 . q" U( U! i& q7 p" m
不知道你是怎么计算的。" ]4 O: h' K8 c
有图纸,那就先按弹簧钢丝直径、中径和圈数,计算弹簧刚度。# i$ X# P3 A4 H4 `- v  H  s0 U$ k
这根弹簧的钢丝直径 ...

/ I0 N& a4 W$ @' w: s' M0 l6 r我刚刚按16楼的公式算了。再比对您发的电子表格,都是一样的,
9 K8 `' J! T/ u( x4 P% }现在的问题是。从图纸中的最大负荷、极限负荷、自由高度等都跟表格的数据不一样。是算错了吗7 c5 T1 x8 ]9 N: U# `3 Q
还有。平时我们设计弹簧的时候,一般要考虑什么前提条件,例如得已知中径,刚度外,还得已知工作负荷吗?9 o  {5 B  |% u) g5 e# e0 ?

点评

不知道工作负荷,你准备把设计出来的压缩弹簧用在哪里?  发表于 2016-4-20 13:34
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24#
发表于 2016-4-19 22:04:31 | 只看该作者
@害怕伏枥  你们公司要是做弹簧,能达到你图纸数据,很不多了。现在有些弹簧厂,三个尺寸的力量是不能保证的。一般只敢保证两个。还得有进口材料。
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25#
发表于 2016-4-19 22:05:55 | 只看该作者
目前德国材料做出来是最稳定的,其次日本材料,再然后韩国材料。棒子的便宜些
6 \: Q6 k( T% q" `9 g% [, _

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显然层主你没见过超纯净钢丝。  发表于 2016-4-20 11:03
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26#
 楼主| 发表于 2016-4-19 23:26:59 | 只看该作者
四维亚铁 发表于 2016-4-19 22:04 2 ~; l/ V, S8 `- Y
@害怕伏枥  你们公司要是做弹簧,能达到你图纸数据,很不多了。现在有些弹簧厂,三个尺寸的力量是不能保证的 ...
) {- l; g. s  K" i" ?! m2 f: s
那么严重。。不过至少图纸要正确点。不知道我厂里的图纸对不对
; l0 P9 _. A$ v2 |/ n7 l2 C
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27#
发表于 2016-4-20 13:41:50 | 只看该作者
本帖最后由 害怕伏枥 于 2016-4-20 13:43 编辑
. ^3 n, R0 a1 L. o* {, a$ q1 J! {4 x6 n
你在23楼的问题有点奇怪。5 p+ R9 }7 q% E. z) Y
“平时我们设计弹簧的时候,一般要考虑什么前提条件,例如得已知中径,刚度外,还得已知工作负荷吗?”2 N9 d. e* x' Y2 n; e
设计弹簧时不考虑工作负荷,你做出来的弹簧用在哪里?" a: |" h# q1 R3 X8 }
23楼你说遇到的问题是“从图纸中的最大负荷、极限负荷、自由高度等都跟表格的数据不一样。是算错了吗!”
( T7 p& i% s/ k6 e1 ^3 ]( B那么,你知道表格里的最大负荷、极限负荷是如何得到的吗?
8 f; o! z6 l1 {* @- [# B' Z, k: p' n4 {9 m3 o
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28#
 楼主| 发表于 2016-4-20 19:21:33 | 只看该作者
害怕伏枥 发表于 2016-4-20 13:41 " ?* X, y. y4 f$ S
你在23楼的问题有点奇怪。; ]7 ^. Y- O4 v# j# x( p# o5 r
“平时我们设计弹簧的时候,一般要考虑什么前提条件,例如得已知中径,刚度外, ...

# ?% C) k& I8 F7 N/ K! p* \那我厂里做阀门的,所已知的最大负荷是不是阀门的强度试验压力?
- ?, Y$ o' _# C* D; h) i# A: f4 V5 q我有看表格的公式,算出来跟图纸的负荷和变形量不一样,是不是我理解错了概念?  G$ c  O% u2 y+ ~3 z. y8 G
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29#
发表于 2016-4-21 14:38:50 | 只看该作者
本帖最后由 害怕伏枥 于 2016-4-21 14:48 编辑
' c) ~% _  Q( x' ~$ H. Y) J5 j, U* l6 t9 }) z0 E1 _
弹簧的承载负荷能力和材料有关。
/ c9 P& [0 j9 A" j6 }: G普通做弹簧的钢材,其剪切弹性模量基本一样,都在80GPa左右(我给你的表格取的数值为78.5GPa)。不同材料制作的压缩弹簧,其弹簧刚度都差不多。这个不是问题。
' W* ~) C( v# V( U# I3 q, x. y但材料不同和同种材料制作工艺不同,它们承受切应力的能力是不同的,直接影响了它们的工作能力。6 i; U, Q  R2 U, i( j
为了保证弹簧使用中不出现问题,得有个安全系数,这就得有个“许用切应力”的概念。- g3 z) ]9 P) w+ }% E+ o; o
我给你的表格,就清清楚楚有这一栏,你注意到没有?; f. ]$ h* e" @1 J# [! \
然后,弹簧最大工作负荷个极限工作负荷的计算和这个“许用切应力”有什么关系?
; _+ G4 I1 a" ?6 T2 n' M" m给你的表格,是先选定了许用切应力,然后得到最大工作负荷和极限工作负荷的。你能不能更改一下表格的设置,从21楼图纸上的数据,反过来得到在所给工作负荷下,弹簧钢丝所受切应力呢?
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30#
 楼主| 发表于 2016-4-21 19:26:42 | 只看该作者
害怕伏枥 发表于 2016-4-21 14:38
1 H1 P; i7 `, t& J% T7 G1 I; y  e弹簧的承载负荷能力和材料有关。, l/ o; {( c$ O/ g7 M
普通做弹簧的钢材,其剪切弹性模量基本一样,都在80GPa左右(我给你的表格 ...

; |& n: E( N& ~4 B首先我昨天和今天再看我算的公式,发现我有一项算错了。就是轴向载荷与弹簧刚度我给混淆了。结果算错了。那么轴向载荷是怎样取值的呀?
8 ?' O: j4 Q% @4 H0 e2 s6 K% `( }2)剪切弹性模量昨晚我查找弹簧设计手册,有发现不同材质和美标国标区的数值是不一样的。我贴的图您取的是热轧弹簧数值。这个明白。
. \( \. v( x6 y/ s! y8 D% x0 d3)许用切应力您给的固定值,我没发现公式,这个有啥取值的标准吗?我查找弹簧设计手册,与公式中所说的未修正切应力和修正切应力啥关系?% D  V6 V1 _+ }3 s5 Z
4)最近厂里有一张总装图,里面可看到已知弹簧的中径和弹簧的自由高度,这样的话,可否算出弹簧的相关参数
- I; e# j) G/ u  }突然感觉好像我学习能力不够啊。您教那么久我还一直学的不会,很不好意思# \# j9 R, d- `3 d0 D( V

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弹簧的线径、中径、自由高度和工作负荷必须知道其中3个才能推断第4个。  发表于 2016-4-23 09:58
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