F=kx,F為彈力,k為勁度系數(shù),x為彈簧拉長(zhǎng)的長(zhǎng)度
比如要測(cè)試一款5N的彈簧:
用5N力拉勁度系數(shù)為100N/m的彈簧,則彈簧被拉長(zhǎng)5cm
F=kx,k是勁度系數(shù)(單位為牛頓每米),x是彈簧伸長(zhǎng)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(shí),總長(zhǎng)為7cm,受大小為20N的拉力時(shí),總長(zhǎng)為9cm,求原長(zhǎng)和伸長(zhǎng)3cm時(shí)受力大小
由題意列方程:設(shè)彈簧原長(zhǎng)為a則:10=k(0.07-a) 20=k(0.09-a) k=500N/m a=0.05m
因?yàn)镕=kx=500×0.03=15N
彈簧參數(shù)
⑴彈簧絲直徑d:制造彈簧的鋼絲直徑。
⑵彈簧外徑D2:彈簧的更大外徑。
⑶彈簧內(nèi)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(jì)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(duì)應(yīng)點(diǎn)在中徑上的軸向距離成為節(jié)距,用t表示。
⑹有效圈數(shù)n[1]:彈簧能保持相同節(jié)距的圈數(shù)。
⑺支撐圈數(shù)n2:為了使彈簧在工作時(shí)受力均勻,保證軸線垂直端面、制造時(shí),常將彈簧兩端并緊。并緊的圈數(shù)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?cè)?shù)n1: 有效圈數(shù)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(jì)算:H0=nt+(n2-0.5)d=nt+1.5d
(n2=2時(shí))
⑽彈簧展開長(zhǎng)度L:繞制彈簧時(shí)所需鋼絲的長(zhǎng)度。L≈n1 (ЛD2)2+n2 (壓簧) L=ЛD2 n+鉤部展開長(zhǎng)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(hào)單位
A——彈簧材料截面面積(mm2);當(dāng)量彎曲剛度(N/mm);系數(shù)
a——距形截面材料垂直于彈簧軸線的邊長(zhǎng)(mm);系數(shù)
B——平板的彎曲剛度(N/mm);系數(shù)
b——高徑比;距形截面材料平行于彈簧軸線的邊長(zhǎng)(mm);系數(shù)
C——螺旋彈簧旋繞比;碟簧直徑比;系數(shù)
D——彈簧中徑(mm)
D1——彈簧內(nèi)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(yàn)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(yàn)載荷Fs下彈簧的變形量(mm);線性靜變形量(mm)
fo——拉伸彈簧對(duì)應(yīng)于處拉力Fo的假設(shè)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(zhǎng))度(mm)
Ho——彈簧的自由高(長(zhǎng))度(mm)
Hs——彈簧試驗(yàn)載荷下的高(長(zhǎng))度(mm)
h——碟形彈簧的內(nèi)載錐高度(mm)
I——慣性矩(mm4)
Ip——極慣性矩(mm4)
K——曲度系數(shù);系數(shù)
Kt——溫度修正系數(shù)
ρ——材料的密度(kg/mm3)
σ——彈簧工作時(shí)的正應(yīng)力(Mpa)
σb——材料抗拉強(qiáng)度(Mpa)
σj——材料的工作極限應(yīng)力(Mpa)
σs——材料的抗拉屈服點(diǎn)(Mpa)
τ——彈簧工作時(shí)的切應(yīng)力(Mpa)
k——系數(shù)
L——彈簧材料的展開長(zhǎng)度(mm)
l——彈簧材料有效工作圈展開長(zhǎng)度(mm);板彈簧的自由弦長(zhǎng)(mm)
M——彎曲力矩(N·mm)
m——作用于彈簧上物體的質(zhì)量(kg)
ms——彈簧的質(zhì)量(kg)
N——變載荷循環(huán)次數(shù)
n——彈簧的工作圈數(shù)
nz——彈簧的支承圈數(shù)
n1——彈簧的總?cè)?shù)
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(nèi)半徑(mm)
R2——彈簧圈的外半徑(mm)
r——阻尼系數(shù)
S——安全系數(shù)
T——扭矩;轉(zhuǎn)矩(N·mm)
Tˊ——扭轉(zhuǎn)剛度(N·mm /(o))
t——彈簧的節(jié)矩
tc——鋼索節(jié)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(shù)(mm3)
Zt——抗扭截面系數(shù)(mm3)
α——螺旋角(o);系數(shù)
β——鋼索擰角(o);圓錐半角(o);系數(shù)
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(shù)
η——系數(shù)
θ——扭桿單位長(zhǎng)度的扭轉(zhuǎn)角(rad)
κ——系數(shù)
μ——泊松比;長(zhǎng)度系數(shù)
ν——彈簧的自振頻率(Hz)
Vr——彈簧所受變載荷的激勵(lì)頻率(Hz)
τb——材料的抗剪強(qiáng)度(Mpa)
τj——彈簧的工作極限切應(yīng)力(Mpa)
τo——材料的脈動(dòng)扭轉(zhuǎn)疲勞極限(Mpa)
τs——材料的抗扭屈服點(diǎn)(Mpa)
τ-1——材料的對(duì)稱循環(huán)扭轉(zhuǎn)疲勞極限(Mpa)
φ——扭轉(zhuǎn)變形角(o);(rad)規(guī)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(shù)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(guò)彈簧鋼絲中心的點(diǎn)畫線連起來(lái)。
⑶在圖樣上,當(dāng)彈簧的旋向不作規(guī)定時(shí),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。
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