弹簧特性变量计算公式

弹簧特性变量计算公式

弹簧变形能对拉伸和压缩弹簧为:

对扭转弹簧为:

载荷F(或T) 与变形f(或ч) 之间的关系曲线称为弹簧的特性线。弹簧的特性线大致有以下三种类型:

(1)直线型;

(2)渐增型;

(3)渐减型;

载荷增量dF(或dT) 与变形增量df(或d ч) 之比, 即产生单位变形所需的载荷, 称为弹簧的刚度. 对于压缩和拉伸弹簧的刚度为:F=dF/df,对扭转弹簧的刚度为:T=dT/dч。

当设计缓冲或隔振弹簧时,弹簧的变形能,也就是在受载荷后能吸收和积蓄的能量,应该进行计算。

式中

G-------弹簧材料的切变模量

E-------弹簧材料的弹性模量

K-------比例系数,对不同类型的弹簧又不同的值. 它标志着材料的利

用程度,所以也成为利用系数。

从式中可以看出,变形能与模量G 和E 成反比,因此, 低的模量对于要求大的变形能有利。同样,低的模量对弹簧刚度也有利。又变形能的大小与最大工作应力的平方成正比,增大应力就意味着要求材料有高的弹性极限,高的弹性极限也对应着高的模量。但应力是以平方形式出现的,所以在选择材料时, 它起决定性作用。

在设计弹簧时,为了得到大的变形量,从方程式中可以看出,可提高弹簧材料的体积或者应力,或者两者同时提高。

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