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彈簧百科

機械彈簧設計公式計算方法

本文關鍵詞:機械彈簧設計公式來源:易精精最新版本下载-易精精最新版本下载下载最新版-易精精最新版本下载破解版安装-易精精最新版本下载安卓-易精精最新版本下载苹果彈簧廠家時間:2020-03-05 07:45:41
定義:由螺旋纏繞的圓線製成的機械彈簧每確定的移動距離恒定的力率。機械彈簧由線圈組成。這些機械彈簧能夠通過其線圈施加的恒定力取決於許多物理尺寸,有時還取決於彈簧可能進行的定製修改。機械彈簧有不同類型。機械壓縮彈簧,機械拉伸彈簧,機械扭力彈簧和機械錐形錐形彈簧。由於外徑的變化,機械圓錐彈簧不能在每行進的距離上施加恒定的力。

一、機械壓縮彈簧

(1)機械壓縮彈簧在線圈之間具有節距,這使得它們可以被壓縮。它們的力取決於線圈直徑的緊密度以及這些線圈之間的節距量。如果您的機械壓縮彈簧具有多個線圈且它們之間的螺距很小,則有可能壓縮到其實心高度,具體取決於彈簧指數(線圈的緊密度)。如果線圈之間的螺距很小,則機械彈簧會非常堅固,但是由於線圈之間的應力和直徑的緊密性,它可能無法偏轉到其實心高度無需永久設置。機械壓縮彈簧的彈簧常數定義為每英寸力的磅數(每毫米牛頓)。它是通過將要施加在彈簧上的所需載荷除以彈簧達到所需載荷高度所需的行程量來計算的。

(2)機械壓縮彈簧設計公式

公式:速率(k)=負載(F)÷行程(x)
如果您的彈簧在10lbf(力磅)的載荷下移動2英寸(英寸),則彈簧剛度將為5lbf / in(每英寸力磅)。
k = F÷x
k = 10÷2
k = 5

二、機械拉伸彈簧

(1)機械拉伸彈簧的線圈之間沒有任何螺距。它們是通過將線圈緊緊纏繞在另一個線圈上而製成的,以便在延伸時能夠施加一定的力。它們的末端帶有鉤子,這些鉤子會鉤在將要拉動彈簧的機構中的零件上。彈簧的力還取決於彈簧索引和線圈數量。在這種情況下,線圈的數量取決於彈簧的主體長度(不帶鉤的彈簧的長度)和線徑。彈簧的線圈越少,彈簧的分度越緊,彈簧所承受的力和應力就越大。意味著這將是一個強勁的春天,但它不會偏轉太多。在線圈之間已經存在存儲的能量,一旦拉伸彈簧伸展到光在其線圈之間顯示的點,該能量就被釋放。這是使彈簧線圈完全壓縮的張力。初始張力是基於彈簧剛度的一種附加力。這意味著要計算機械拉伸彈簧的比率,您需要從載荷中減去初始拉力,然後將結果除以滿足延長長度所需的行進距離。

(2)機械拉伸彈簧設計公式

公式:速率[k] =(負載[F] –初始張力[IF])÷行程[x]
如果您的彈簧需要在2lbf(磅力)的載荷下移動0.5英寸(英寸),並且初始張力為0.5lbf(磅力),則彈簧剛度將為0.875lbf / in(磅力)每英寸)。
k =(F – IF)÷x
k =(2 – 0.5)÷0.5
k = 1.5÷0.5
k = 3.5

三、機械扭力彈簧

(1)機械扭轉彈簧在線圈之間也沒有任何螺距,就像機械拉伸彈簧一樣,但是它們執行的是徑向力,而不是像拉伸彈簧和壓縮彈簧那樣施加線性力。從機械拉伸彈簧了解機械扭力彈簧的方法是端部不同。機械扭力彈簧的支腿可幫助其在機械裝置內扭力,而機械拉伸彈簧的鉤子則需要拉動或伸出。對於扭力彈簧,與對壓縮彈簧和拉伸彈簧施加的力一樣,該規則也適用於越來越少的力。更多的線圈產生較小的力,而緊密的彈簧索引產生更大的力,反之亦然。要計算機械扭力彈簧的恒定力,測量單位會從磅力變為英寸磅力;由於這是旋轉力,因此行程單位從英寸變為撓曲度。我們通過將力除以所需的行進度來計算每度的速率。

(2)機械扭力彈簧設計公式

公式:每度數(k)=扭矩(T)÷撓度(x)
如果您的彈簧在9英寸磅的載荷下會偏轉90o(度),每度的速率為0.1 in-lbs / deg。 (英寸/磅/度)。
k = T÷x
k = 9÷90
k = 0.1

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