F=kx,F為彈力,k為勁度系數,x為彈簧拉長的長度
比如要測試一款5N的彈簧:
用5N力拉勁度系數為100N/m的彈簧,則彈簧被拉長5cm
F=kx,k是勁度系數(單位為牛頓每米),x是彈簧伸長量(單位為米),這定律叫胡克定律
比如:
一彈簧受大小為10N的拉力時,總長為7cm,受大小為20N的拉力時,總長為9cm,求原長和伸長3cm時受力大小
由題意列方程:設彈簧原長為a則:10=k(0.07-a) 20=k(0.09-a) k=500N/m a=0.05m
因為F=kx=500×0.03=15N
彈簧參數
⑴彈簧絲直徑d:制造彈簧的鋼絲直徑。
⑵彈簧外徑D2:彈簧的最大外徑。
⑶彈簧內徑D1:彈簧的最小外徑。
⑷彈簧中徑D:彈簧的平均直徑。它們的計算公式為:D=(D2+D1)÷2=D1+d=D2-d
⑸t:除支撐圈外,彈簧相鄰兩圈對應點在中徑上的軸向距離成為節距,用t表示。
⑹有效圈數n[1]:彈簧能保持相同節距的圈數。
⑺支撐圈數n2:為了使彈簧在工作時受力均勻,保證軸線垂直端面、制造時,常將彈簧兩端并緊。并緊的圈數僅起支撐作用,稱為支撐圈。一般有1.5T、2T、2.5T,常用的是2T。
⑻總圈數n1: 有效圈數與支撐圈的和。即n1=n+n2.
⑼自由高H0:彈簧在未受外力作用下的高度。由下式計算:H0=nt+(n2-0.5)d=nt+1.5d
(n2=2時)
⑽彈簧展開長度L:繞制彈簧時所需鋼絲的長度。L≈n1 (ЛD2)2+n2 (壓簧) L=ЛD2 n+鉤部展開長度(拉簧)
⑾螺旋方向:有左右旋之分,常用右旋,圖紙沒注明的一般用右旋。
⑿ 彈簧旋繞比:中徑D與鋼絲直徑d之比。
符號單位
A——彈簧材料截面面積(mm2);當量彎曲剛度(N/mm);系數
a——距形截面材料垂直于彈簧軸線的邊長(mm);系數
B——平板的彎曲剛度(N/mm);系數
b——高徑比;距形截面材料平行于彈簧軸線的邊長(mm);系數
C——螺旋彈簧旋繞比;碟簧直徑比;系數
D——彈簧中徑(mm)
D1——彈簧內徑(mm)
D2——彈簧外徑(mm)
d——彈簧材料直徑(mm)
E——彈簧模量(MPa)
F——彈簧的載荷(N)
F’——彈簧的剛度
Fj——彈簧的工作極限載荷(N)
Fo——圓柱拉伸彈簧的初拉力(N)
Fr——彈簧的徑向載荷(N)
F’r——彈簧的徑向剛度(N/mm)
Fs——彈簧的試驗載荷(N)
f——彈簧的變形量(mm)
fj——工作極限載荷Fj下的變形量(mm)
fr——彈簧的靜變形量(mm)
fs——試驗載荷Fs下彈簧的變形量(mm);線性靜變形量(mm)
fo——拉伸彈簧對應于處拉力Fo的假設變形量(mm);膜片的中心變形量(mm)
G——材料的切變模量(MPa)
g——重力加速度,g=9800mm/s2
H——彈簧的工作高(長)度(mm)
Ho——彈簧的自由高(長)度(mm)
Hs——彈簧試驗載荷下的高(長)度(mm)
h——碟形彈簧的內載錐高度(mm)
I——慣性矩(mm4)
Ip——極慣性矩(mm4)
K——曲度系數;系數
Kt——溫度修正系數
ρ——材料的密度(kg/mm3)
σ——彈簧工作時的正應力(Mpa)
σb——材料抗拉強度(Mpa)
σj——材料的工作極限應力(Mpa)
σs——材料的抗拉屈服點(Mpa)
τ——彈簧工作時的切應力(Mpa)
k——系數
L——彈簧材料的展開長度(mm)
l——彈簧材料有效工作圈展開長度(mm);板彈簧的自由弦長(mm)
M——彎曲力矩(N·mm)
m——作用于彈簧上物體的質量(kg)
ms——彈簧的質量(kg)
N——變載荷循環次數
n——彈簧的工作圈數
nz——彈簧的支承圈數
n1——彈簧的總圈數
pˊ——彈簧單圈的剛度(N/mm)
R——彈簧圈的中半徑(mm)
R1——彈簧圈的內半徑(mm)
R2——彈簧圈的外半徑(mm)
r——阻尼系數
S——安全系數
T——扭矩;轉矩(N·mm)
Tˊ——扭轉剛度(N·mm /(o))
t——彈簧的節矩
tc——鋼索節距(mm)
U——變形能(N·mm);(N·mm·rad)
V——彈簧的體積(mm3)
v——沖擊體的速度(mm/s)
Zm——抗彎截面系數(mm3)
Zt——抗扭截面系數(mm3)
α——螺旋角(o);系數
β——鋼索擰角(o);圓錐半角(o);系數
δ——彈簧圈的軸向間隙(mm)
δr——組合彈簧圈的徑向間隙(mm)
ζ——系數
η——系數
θ——扭桿單位長度的扭轉角(rad)
κ——系數
μ——泊松比;長度系數
ν——彈簧的自振頻率(Hz)
Vr——彈簧所受變載荷的激勵頻率(Hz)
τb——材料的抗剪強度(Mpa)
τj——彈簧的工作極限切應力(Mpa)
τo——材料的脈動扭轉疲勞極限(Mpa)
τs——材料的抗扭屈服點(Mpa)
τ-1——材料的對稱循環扭轉疲勞極限(Mpa)
φ——扭轉變形角(o);(rad)規定畫法
⑴在平行螺旋彈簧線的視圖上,各圈的輪廓線畫成直線。
⑵有效圈數在4圈以上的彈簧,可只畫出其兩端1~2圈(不含支撐圈)。中間用通過彈簧鋼絲中心的點畫線連起來。
⑶在圖樣上,當彈簧的旋向不作規定時,螺旋彈簧一律畫成右旋,左旋彈簧也畫成右旋,但要注明“左”字。
