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玩具弹簧的特点和设计原则

编辑:广州军恒工程机械有限公司  字号:
摘要:玩具弹簧的特点和设计原则
随着模具工业的发展英亚体育-官方英亚体育-官方,异形截面钢丝模具弹簧的应用数量和品种日益增大。异形截面模具弹簧具有刚度大英亚体育-官方英亚体育-官方、寿命长英亚体育-官方、体积小等特点英亚体育-官方。但其设计理论发展比较迟缓英亚体育-官方。目前,除正方形截面强力弹簧的设计方法比较成熟外英亚体育-官方,其它截面强力弹簧的设计方法英亚体育-官方,基本是根据具体截面通过试验英亚体育-官方英亚体育-官方,找出修正系数得出具体截面的经验设计公式英亚体育-官方,现对该类弹簧特点和设计问题作一简介英亚体育-官方。

在相同空间内英亚体育-官方英亚体育-官方,正方形截面钢丝弹簧承载能力比圆截面簧要高43—48%英亚体育-官方。显而易见英亚体育-官方英亚体育-官方英亚体育-官方,矩形簧要大于50%以上英亚体育-官方英亚体育-官方。

从使用应力过大是弹簧破坏的主要原因分析,在相同条件下英亚体育-官方英亚体育-官方,异形截面钢丝弹簧比圆截面钢丝弹簧的寿命要提高13—14%英亚体育-官方英亚体育-官方。

异形截面钢丝弹簧能产生大的变形量英亚体育-官方。

异形钢丝弹簧的重量大。

线性度比圆截面弹簧好,即刚度更趋于常数值英亚体育-官方。特别是长边平行于轴线绕制的弹簧。

应用范围受到一定的限制:从分析可见英亚体育-官方,异形截面材料弹簧如不能充分应用其优点英亚体育-官方英亚体育-官方英亚体育-官方,便不会产生经济效益英亚体育-官方,什么情况下使用好呢英亚体育-官方英亚体育-官方?

(1)用圆截面材料达不到设计载荷英亚体育-官方英亚体育-官方。

(2)取代圆截面复合弹簧英亚体育-官方。

(3)用圆材料弹簧达不到所需要变形量的时候英亚体育-官方。

(4)弹簧安装空间小的地方英亚体育-官方。

(5)要求弹簧特性严格的地方英亚体育-官方英亚体育-官方英亚体育-官方。

二英亚体育-官方、模具弹簧设计原则

1英亚体育-官方英亚体育-官方。弹簧材料许用应力[τ]的选择英亚体育-官方,应以保证弹簧疲劳寿命为主进行考虑英亚体育-官方。弹簧的动态寿命英亚体育-官方英亚体育-官方,一般分为三类:

Ⅰ类:承受交变载荷次数为106英亚体育-官方英亚体育-官方英亚体育-官方;Ⅱ类:承受交变载荷次数为103—105英亚体育-官方;Ⅲ类:承受交变载荷次数小于103英亚体育-官方;

2英亚体育-官方。材料宽厚比(a/b)不宜过大英亚体育-官方英亚体育-官方,而弹簧的旋绕不宜过小英亚体育-官方英亚体育-官方。

3。设计非矩形的异形截面弹簧时英亚体育-官方英亚体育-官方,一定要推导和绘制在不同旋转比英亚体育-官方、不同宽厚比与变形修正系数(τ)和切应力修正系数(β)的曲线或计算公式英亚体育-官方。

4。要根据给定条件和限制条件英亚体育-官方英亚体育-官方,选择计算简便和参数选择合理的设计方法英亚体育-官方。

三尚存问题

1英亚体育-官方。模具设计标准化程度低英亚体育-官方英亚体育-官方,限制了标准化模具弹簧的发展速度英亚体育-官方。

2。模具弹簧标准化程度低,目前除我所为汽车工业制定的QC7111—7113标准外在国内尚无正式使用的国标或行业标准英亚体育-官方,模具设计人员无标准可选是急待解决的问题。

3。设计理论不完善英亚体育-官方英亚体育-官方,目前比较成熟的是矩形截面螺旋弹簧,但对其公差选用尚无定论英亚体育-官方英亚体育-官方英亚体育-官方。其异形截面螺旋弹簧均以矩形截面为基础英亚体育-官方,经试验加以修正英亚体育-官方。

4英亚体育-官方英亚体育-官方英亚体育-官方。没有异形截面材料生产的定点厂,特别是没有此类材料的油淬火回火钢丝供应厂家。而由弹簧制造厂自己改制的材料英亚体育-官方,质量不稳定,造价高英亚体育-官方英亚体育-官方,影响此类弹簧的推广应用。

5英亚体育-官方英亚体育-官方英亚体育-官方。没有生产此类弹簧的专用卷簧设备。模具用螺旋弹簧旋绕比一般都小于4英亚体育-官方,而国内卷簧机适用绕制旋绕比在4以上的弹簧。
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