彈簧設計的計算公式

彈簧設計的計算公式

 

彈簧設計的計算公式

 

常見的彈簧設計絕大部分是壓縮螺旋彈簧或拉伸螺旋彈簧。 這兩種彈簧設計，涉及下面的項目。 在這里將關于a），b），c）進行解說。

 

a）在使用范圍內，彈簧負載和形變量：彈簧常數

b）安裝彈簧的空間：長度x外形

c）彈簧的固定方法：彈簧的兩端形狀和固定方法

d）其他：彈簧剛度（變形），疲勞度

 

（1）彈簧常數和彈簧形狀尺寸的關系式

 

　彈簧的形變量和負載（力）的關系。

 

　　P　＝　k　x　δ

　　　　P：彈簧負載

　　　　k：彈簧常數

　　　　δ：彈簧撓度（形變量）

　（k：彈簧常數）用彈簧材料特性和彈簧形狀可以用下述公式表達。這個公式壓縮螺旋彈簧和拉伸螺旋彈簧都適用。

 

　　k　＝　P/δ　＝　G x d4／8 x n x D3　???（A）

　　　　G：橫向彈性系數（楊氏模量）

　　　　d：線徑

　　　　n：有效匝數

　　　　D：平均線圈直徑

　通過使公式（A）變形，暫時設定D（平均線圈直徑），d（線徑），k（彈簧常數）來計算有效匝數：n，或者根據已知的P，D，d，n ，來計算形變量：δ。

 

（2）彈簧的長度、外形的設計

 

　彈簧長度是根據(允許形變量)與彈簧載荷之間的關系來選擇和設計的。

　(允許形變量)是會使彈簧變形或損壞的更大變形量（參考圖1）。

 

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