这样设计行啊9 S9 r. J! K# n' ^. K5 {# \ {
要求：弹簧中径D为9mm，安装高度H为10-14mm，当阀开启时弹簧承受压力 ，从安装高度被释放5.5mm，压缩载荷变为 ，受静载荷及循环载荷作用次数在 以次下。 B% b/ y8 g5 m* B0 n# y! q
1）选择材料和许用切应力9 a! E! U1 q; w! X2 n7 u
根据弹簧工作条件，选用碳素弹簧钢丝。GB4357，65Mn，D级，初步假设钢丝直径
# C/ u. J, F0 c0 S4 F5 \- d由表7.1-8查得其许用切应力 【1】。由表7.1-4查得其切变模量G=79× Mpa【1】。
9 N; V5 ^+ ?) a. B$ b0 K- n! r' `2）弹簧钢丝直径
6 ^' s* ^: L8 _2 @9 v% z由钢丝直径d和弹簧中径D计算其旋绕比：
. k% d1 i1 E j$ L2 l从图7.1-4查得其曲度系数K=1.14，代入式（7.1-8）得：【1】 # D' q6 a' |$ r2 d' j) e2 M# B, b
根据GB1358取系列值，取d=0.9mm，与假设值一致。
% B9 [# K- G) O8 W: m( t3）弹簧有效圈数- S) z6 g' u. q
先按式（7.1-5）计算弹簧的刚度 【1】& t! e4 X1 f+ Z) K" T
在按式（7.1-9）【1】计算弹簧的有效圈数
# [! h" I' t e2 N! z: B4 e( b
& ~) x8 f: d8 {, w1 k2 d$ f4 h取弹簧有效圈数n=9取支承圈 =1则总圈数 * g. C- Y9 f; k. T+ f
4）弹簧刚度，载荷核变形量的校核
! \6 F4 p$ [# Y- C5 \弹簧的刚度按式（7.1-5）【1】计算【1】
; h2 a# [* K! \5 H5 R : V9 B- f5 w8 N
与所需的刚度基本符合。
' g# H: C$ R# `5 x( v4 z% ^再由式（7.1-5）【1】计算安装变形量 + e# p( v+ z! }% G W, [) P* z1 D
# i0 z, M: w( m( x l! f
取安装变形量 =15.5mm，取安装高度 则阀关闭时工作变形量为 3 C( C8 N! c; Y; t" K# X+ q
对应的安装载荷为
5 w+ X: f9 b! H$ K: L- B0 w: |阀关闭时的工作载荷为 * Q o8 D& P) v- w
与要求值接近，故符合要求。6 ]1 |7 e$ H4 y: M# h
5）自由高度、压并高度和压并变形量. U( l. ]! ~2 D1 h
自由高度
) x* P9 y1 k9 e, H/ V2 H9 q4 `压并高度
6 E; `3 f n6 `( C压并变形量 ' w0 f4 }/ H% H+ r* B
6）试验载荷和试验载荷下的变形量
: _0 H2 X9 w0 {由表7.1-8可得试验切应力的最大值【1】: \8 }! A9 D: R$ k8 }( ^5 J* p
3 s$ Z& e" c- \- j取试验切应力 8 j4 G5 G# g5 k3 w
由此，试验切应力未超过其最大值. m4 _2 X- j9 g& H& l1 @: B
由 用式7.1-10【1】计算试验载荷' ?3 m! G% R* I W
% H" S! N7 w5 T9 e
试验算载荷的变形量为
8 B5 ~) `; @6 R7 k/ L3 i- P
) `; t! E; C: X. V! F由于 ，取 计算式与 ( )对应的试验载荷
) \1 F6 C# E q4 b
. D6 V- V- ^+ N- B7) 校核弹簧特性
# K" o: f6 R% q$ u; T+ K3 y
1 B" i. _* Y* u* K满足工作变形量 、 在 之间的要求
9 L: [& t2 Z# ^( K, L P1 _8）弹簧的其余尺寸参数
0 X8 p, f) [9 K( l! S) s _由表7.1-11中式计算节距【1】
% y) R, B% u6 a6 s- ]
i, I8 L2 I$ q( l$ b$ M由表7.1-11中式计算螺旋角- n i+ O" R$ h8 ?! c
+ [- {! l. h5 ?& Z* T% W0 f
满足5°——9°的要求1 L3 R* E9 H g8 a
由表7.1-11中式计算展开长度【1】; p+ ?3 f$ F& a
) ~. n! P7 }- `5 ^* u2 [10）满足设计要求的弹簧参数为：; P# H+ L1 s2 M& z+ w! _
① 总圈数 =10；② 有效圈数n=9；③ 旋向：右旋；④ 展开长度：282mm |
发表于 2010-6-4 22:32:57
要求如下：中径D=7mm,安装高度为10—13mm，承受压力15N ,从安装高度释放6mm,承受压力变为10N，F1=15N F2=10.(工作环境为常温状态，受力次数在1000以下，用于阀门的主弹簧.）
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