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楼主: bstronger

弹簧的计算实例,求高手讲解,我真笨

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 楼主| 发表于 2016-4-18 19:34:52 | 显示全部楼层
害怕伏枥 发表于 2016-4-18 15:34
' b. b' `& N5 Z: \- t. Y9 R从16楼所列公式来看,第一个弹簧刚度无疑是最重要的。
3 c1 X; x5 l0 \这个弹簧刚度直观的感觉就是弹簧的软和硬,也就是承 ...
# v) Q7 i8 p3 m5 F! S
好东西呀。前辈。我在研究怎么发我厂里的图纸给你看。为啥我老算跟我厂长算的不一样。是他算错了吗
# c& l- `/ t3 g! E& D0 x$ G) F+ X: q( f# v, ]
( G2 ~! Z8 x, n5 y  Z0 q/ Q. I
总圈数是7
7 A* p# E' j" V. ]/ g4 x工作圈数是5& |0 d# H6 t1 x
L=220
3 q# N8 t9 J' w. Y0 Q6 k! H0 t4 n) {右旋转
( @* ~, L$ A% h硬度45-50
! X4 b9 x3 |! z. T/ y" x& [, m- @! H$ Q& `( J# n+ W) j  X; f

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发表于 2016-4-19 15:11:37 | 显示全部楼层
本帖最后由 害怕伏枥 于 2016-4-19 15:19 编辑 - ^% m7 o9 l% n- z5 }

$ T" K, Q) K3 Y, I+ Y9 p4 M不知道你是怎么计算的。9 v" a* W* D) K& }  T; Q
有图纸,那就先按弹簧钢丝直径、中径和圈数,计算弹簧刚度。; F8 F3 J1 D  }
这根弹簧的钢丝直径为2,中径是12-2=10,圈数为5。+ W7 g5 W5 C: V* A# H, P2 L, ~! Y
你往前看看16楼给出的弹簧刚度计算公式,中间有个G,是剪切弹性模量,《弹簧设计手册》的目录里专门有一节2.1.2.弹性模量说到它。找到这一节,在手册的第22页有个表格,列出了各种材料的剪切弹性模量。
" N( G5 W2 e% ]. r3 ~/ C/ T. B表格的最后一行,是热轧弹簧钢丝,其G给出的数值为8000(kgf/mm^2),换算为80000MPa,即80GPa。% v/ b. B( q. ~. V6 C
按公式代入,你算一算结果,如何。
4 R1 t! g+ E7 \2 ?* ]; G; H算过了,你再打开我给你的电子表格,把钢丝直径、中径和圈数输入,另外把表格里的剪切弹性模量的数值78.5改为80,对比一下结果。9 n0 b+ T. I  _
, {# E) L9 a3 t& t/ G- x
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 楼主| 发表于 2016-4-19 19:39:20 | 显示全部楼层
害怕伏枥 发表于 2016-4-19 15:11
5 o! G6 e5 X4 s: g4 x- H+ y不知道你是怎么计算的。
2 \, X1 v: o3 ]) Q" h# S$ S" v+ E有图纸,那就先按弹簧钢丝直径、中径和圈数,计算弹簧刚度。
2 v. e7 b8 @! n这根弹簧的钢丝直径 ...
: v! G( s/ n% d' h
我刚刚按16楼的公式算了。再比对您发的电子表格,都是一样的,
  ~" C  M9 B+ J1 q5 a( K现在的问题是。从图纸中的最大负荷、极限负荷、自由高度等都跟表格的数据不一样。是算错了吗
, O; K( d9 x7 `: [还有。平时我们设计弹簧的时候,一般要考虑什么前提条件,例如得已知中径,刚度外,还得已知工作负荷吗?, R' L+ t3 g6 V( E- j, ~

点评

不知道工作负荷,你准备把设计出来的压缩弹簧用在哪里?  发表于 2016-4-20 13:34
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发表于 2016-4-19 22:04:31 | 显示全部楼层
@害怕伏枥  你们公司要是做弹簧,能达到你图纸数据,很不多了。现在有些弹簧厂,三个尺寸的力量是不能保证的。一般只敢保证两个。还得有进口材料。
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发表于 2016-4-19 22:05:55 | 显示全部楼层
目前德国材料做出来是最稳定的,其次日本材料,再然后韩国材料。棒子的便宜些
" Y) f7 D5 f& ?

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显然层主你没见过超纯净钢丝。  发表于 2016-4-20 11:03
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 楼主| 发表于 2016-4-19 23:26:59 | 显示全部楼层
四维亚铁 发表于 2016-4-19 22:04
! k" z# B4 U) z; `! o@害怕伏枥  你们公司要是做弹簧,能达到你图纸数据,很不多了。现在有些弹簧厂,三个尺寸的力量是不能保证的 ...

6 V6 E$ ?: }( Y; G7 C那么严重。。不过至少图纸要正确点。不知道我厂里的图纸对不对" S+ `: M; C  M2 U8 p' Y" B
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发表于 2016-4-20 13:41:50 | 显示全部楼层
本帖最后由 害怕伏枥 于 2016-4-20 13:43 编辑 & Z$ ?! C- I" {  k* x% j

, m$ T( ?0 H3 G3 v3 J/ E- E你在23楼的问题有点奇怪。* \2 z# L4 ?) H) b  f  l1 B1 c, C& k
“平时我们设计弹簧的时候,一般要考虑什么前提条件,例如得已知中径,刚度外,还得已知工作负荷吗?”
# B) i) Q/ P( Q6 K: C设计弹簧时不考虑工作负荷,你做出来的弹簧用在哪里?8 G3 _# F( K  g3 ^. r1 I: Q  ?
23楼你说遇到的问题是“从图纸中的最大负荷、极限负荷、自由高度等都跟表格的数据不一样。是算错了吗!”7 `3 u4 I+ N0 X8 |# I+ N" b# p4 p
那么,你知道表格里的最大负荷、极限负荷是如何得到的吗?, D5 o- B2 ^: ?8 T9 x
* e4 S6 G3 _3 y1 e9 P
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 楼主| 发表于 2016-4-20 19:21:33 | 显示全部楼层
害怕伏枥 发表于 2016-4-20 13:41   z2 t: @/ K) m3 i  V
你在23楼的问题有点奇怪。7 i3 I5 `) ^2 ~; |! H" x0 D
“平时我们设计弹簧的时候,一般要考虑什么前提条件,例如得已知中径,刚度外, ...
) L$ A0 c5 J/ Z8 y; \2 ?. L
那我厂里做阀门的,所已知的最大负荷是不是阀门的强度试验压力?
5 L3 S* C4 C$ @我有看表格的公式,算出来跟图纸的负荷和变形量不一样,是不是我理解错了概念?" v2 t5 I  i8 B( B2 _
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发表于 2016-4-21 14:38:50 | 显示全部楼层
本帖最后由 害怕伏枥 于 2016-4-21 14:48 编辑 % g8 `' t3 `) }& X0 G( y& _
" Y& @! r1 ]& Q0 q' T' ~0 P
弹簧的承载负荷能力和材料有关。
2 K- Y* b- b7 _. J' T7 a0 w普通做弹簧的钢材,其剪切弹性模量基本一样,都在80GPa左右(我给你的表格取的数值为78.5GPa)。不同材料制作的压缩弹簧,其弹簧刚度都差不多。这个不是问题。+ Q: x/ x$ O8 G) X* ~+ ~
但材料不同和同种材料制作工艺不同,它们承受切应力的能力是不同的,直接影响了它们的工作能力。) G5 H% b$ o% W/ N/ @9 y! r: y
为了保证弹簧使用中不出现问题,得有个安全系数,这就得有个“许用切应力”的概念。4 b! I4 \# [/ E0 _! l
我给你的表格,就清清楚楚有这一栏,你注意到没有?, ~- U' `6 T. a/ y, x# ^9 I
然后,弹簧最大工作负荷个极限工作负荷的计算和这个“许用切应力”有什么关系?
8 L0 l- `/ i1 l+ e. d. z% C) l给你的表格,是先选定了许用切应力,然后得到最大工作负荷和极限工作负荷的。你能不能更改一下表格的设置,从21楼图纸上的数据,反过来得到在所给工作负荷下,弹簧钢丝所受切应力呢?
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 楼主| 发表于 2016-4-21 19:26:42 | 显示全部楼层
害怕伏枥 发表于 2016-4-21 14:38
; u% S3 f: H+ p弹簧的承载负荷能力和材料有关。" V. H/ {. u) G4 z: V
普通做弹簧的钢材,其剪切弹性模量基本一样,都在80GPa左右(我给你的表格 ...
0 M* r, D& [" u+ D! A
首先我昨天和今天再看我算的公式,发现我有一项算错了。就是轴向载荷与弹簧刚度我给混淆了。结果算错了。那么轴向载荷是怎样取值的呀?* N* d' m8 Y0 M0 ^6 Q7 P. P/ @
2)剪切弹性模量昨晚我查找弹簧设计手册,有发现不同材质和美标国标区的数值是不一样的。我贴的图您取的是热轧弹簧数值。这个明白。
- i" ^* j+ M" P4 q0 z. M! w3)许用切应力您给的固定值,我没发现公式,这个有啥取值的标准吗?我查找弹簧设计手册,与公式中所说的未修正切应力和修正切应力啥关系?* q# Q/ m2 b1 F
4)最近厂里有一张总装图,里面可看到已知弹簧的中径和弹簧的自由高度,这样的话,可否算出弹簧的相关参数/ F  C, o0 }0 H
突然感觉好像我学习能力不够啊。您教那么久我还一直学的不会,很不好意思
/ F* x1 C% Q: [3 V0 a9 Q% m

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弹簧的线径、中径、自由高度和工作负荷必须知道其中3个才能推断第4个。  发表于 2016-4-23 09:58
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