组合弹簧的计算示例

项          目

单位

公   式   及   数   据

原

始

条

件

最小工作载荷P₁

N

P₁＝340

最大工作载荷P_n

N

P_n＝900

工作行程h

mm

h＝10

载荷性质

冲击载荷

弹簧类别

Ⅱ类

端部结构

两端圈并紧并磨平

弹簧材料

碳素弹簧钢丝C级

参

数

计

算

外、内弹簧的最大工作载荷P_n1，P_n2

N

P_n2＝P_n-P_n1＝900-643＝257

外、内弹簧的最小工作载荷P₁₁，P₁₂

N

外、内弹簧要求的刚度P'

N/mm

要求的工作极限载荷P_j

N

P_j1＝1.25P_n1＝1.25×643＝803.75

P_j2＝1.25P_n2＝1.25×257＝321.25

初选材料直径d及中径D

mm

根据P_j1及P_j2值，从表圆柱螺旋压缩弹簧计算表中选取，其有关参数如下：

外、内弹簧径向间隙δ_r

mm

最大工作载荷下的变形量F_n

mm

又　　　　　　　　　　　　F_n1＝F_n2＝F_n＝16

选用弹簧的最大工作载荷P_n

N

p_n1≤0.8×P_j≤0.8×850≤680

p_n2≤0.8×P_j≤0.8×339.76≤272

选用弹簧的最小工作载荷P₁

N

验算工作载荷P

N

最大工作载荷(P_n＝900)

P_n1+P_n2＝680+272＝952＞900

最小工作载荷(P₁＝340)

P₁₁+P₁₂＝255+102＝357＞340

最大工作载荷下的单圈变形量f_n

mm

f_n1＝0.8f_j＝0.8×5.903＝4.72

f_n2＝0.8f_j＝0.8×3.398＝2.72

有效圈数n

圈

总圈数n₁

圈

外n₁＝n₀₁+2＝3.5+2＝5.5

内n₁＝n₀₂+2＝6+2＝8

最大工作载荷下的实际变形量F_n

mm

F_n1＝nf_n1＝3.5×4.72＝16.52

F_n2＝nf_n2＝6×2.72＝16.32

最小工作载荷下的实际变形量F₁

mm

极限工作载荷下的变形量F_j

mm

F_j1＝nf_j＝3.5×5.903＝20.65

F_j2＝nf_j＝6×3.398＝20.40

节距t

mm

t₁＝d+f_j＝5+5.903＝10.9

t₂＝d+f_j＝3+3.39＝6.4

自由高度H₀

mm

H₀₁＝nt₁+1.5d＝3.5×10.9+1.5×5＝46

H₀₂＝nt₂+1.5d＝6×6.4+1.5×3＝38

内簧需加垫，厚度＝46-38＝8mm

弹簧实际刚度P'

N/mm

旋绕比C