弹 簧 基 础 知 识
1．弹簧的定义：
弹簧是一种机械零件,它利用材料的弹性和结构特点，在工作时产生变形，把机械功或动能转变为变形能（位能），或把变形能（位能）转变为机械功或动能。 2．弹簧的作用：
(1）减震 （2)控制运动 （3）测量器材的衡定 （4)储存能量
3．弹簧的基本特性
(1）刚度：载荷与变形的关系（单位变形量所产生的载荷）。 单位是：N/mm
柔度：单位载荷下产生的变形量 。 它与刚度成反比
(2）弹簧的变形能（变形所储存的能量,储存——转换—-释放）
（3）自振频率
(4)弹簧受迫振动的振幅。
4。弹簧的类型
4．1 圆柱螺旋弹簧
矩形截面材料圆柱螺旋压缩弹簧
扁截面材料圆柱螺旋压缩弹簧
不等节距圆柱螺旋弹簧
多股螺旋弹簧
圆柱螺旋拉伸弹簧
圆柱螺旋扭转弹簧
4．2 非圆柱螺旋弹簧
截锥螺旋弹簧
中凹形螺旋弹簧
中凸形螺旋弹簧
组合螺旋弹簧
非圆形螺旋弹簧
4．3 其它类型弹簧
线成型 片弹簧 …….。
二、常用的名词诠释。
1．工作负荷：弹簧工作过程中承受的力和扭距。
2．弹簧刚度:单位变形量所产生的负荷。
3．弹簧柔度：单位工作负荷下所产生的变形量。
4．初拉力：密圈螺旋拉伸弹簧在冷卷时形成的内应力，其值为弹簧开始产生拉伸变形时所需的作用力.
5．自由高度（长度)：弹簧无负荷时的高度（长度)。
6．压并高度:压缩弹簧压至各圈接触时的理论高度。
7．总圈数：沿螺旋轴线两端间的螺旋圈数。
8．有效圈数:（工作圈数）计算弹簧刚度时的圈数。
9．支承圈数：弹簧端部用于支承或固定的圈数。
10．弹簧中径：弹簧内径和外径的平均值.
11．节距：螺旋弹簧两相邻有效圈截面中心线的轴向距离。
12．间距:（坑距)螺旋弹簧两相邻有效圈轴向间距.
13．小型电加热蒸汽锅炉旋绕比:弹簧中径与线径的比值.
14．高径比：螺旋压缩弹簧自由高度与中径的比值.
15．立定处理：将热处理后的压缩弹簧压缩到工作极限负荷下的高度或压并高度(拉伸到弹簧工作极限下的长度,扭转到工作极限扭转角)一次或多次短暂压缩(拉伸或扭转）以达到稳定弹簧几何尺寸的主要目的的一种工艺方法。(定型）
16．强压(拉、扭)：将弹簧压缩（拉、扭）至弹簧材料表层产生有益的工作应力反向残余力，以达到提高弹簧承载能力和稳定几何尺寸的一种工艺方法。（存储能量)
17．疲劳试验：考核弹簧疲劳性能的试验.
三、形位公差：（形状与位置的公差称形位公差）
swlc分类 | 名称 | 符号 | 分类 | 定向 | 名称 | 符号 |
形状公差 | 直线度 | | 位置公差 | 平行度 | ∥ |
平面度 | | 垂直度 | ⊥ |
真圆度 | ○ | 倾斜度 | ∠ |
线轮廓度 | ⌒ | 定位 | 同心度 | ◎ |
面轮廓度 | ⌒ | 同轴度 | |
| 位置度 | ○ |
跳动 | 圆跳动 | ↗ |
全跳动 | ↗↗ |
| | | | | | |
弹簧常用的符号和单位
A—-弹簧材料截面面积（mm2)弯曲刚度(N/mm）；系数
排气阀组a——矩形截面材料垂直于弹簧轴线的边长（mm）；系数
B—-平板的弯曲刚度（N/mm)；系数
b——高径比；矩形截面材料平行于弹簧轴线的边长;系数
C——螺旋弹簧旋绕比;碟簧直径比;系数
D-—弹簧的中径（mm）
D1——弹簧内径(mm）
D2——弹簧外径）（mm)
d ——弹簧材料的直径（mm）
E——弹性模量（Mpa）
F——弹簧的载荷（N）
F’——弹簧的刚度（N/mm)
Fj——弹簧的工作极限载荷(N）
Fo——圆柱拉伸弹簧的初拉力(N）
Fr——弹簧的径向载荷(N）
F`r—-弹簧的径向刚度（N/mm)
Fs——弹簧的试验载荷（N）
f——弹簧的变形量（mm）
fj——工作极限载荷Fj下的变量（mm）
fr——弹簧的静变形量（mm）
fs-—试验载荷Fs下弹簧的变形量（mm）；线性静变形量(mm)
fo——拉伸弹簧对应于初拉力Fo的假设变形量（mm）；膜片的中心变形量（mm）
G——材料的切变模量（MPa)
g——重车加速度，g=9800mm/s2
H—-弹簧的工作高（长）度(mm)
Ho——弹簧的自由高（长)度（mm）
Hs——弹簧试验载荷下的高（长）度（mm)
h-—碟形弹簧的内截锥高度（mm)
I——惯性矩（mm4）
Ip—-极惯性矩（mm4)
K——曲度系数;系数
Kt-—温度修正系数
高频整流器k——系数
L—-弹簧材料的展开长度（mm）
l——弹簧材料有效工作圈展开长度（mm)；板弹簧的自由弦长(mm)
M——弯曲力矩（N.mm）
m-—作用于弹簧上物体的质量(kg）
ms—-弹簧的质量（kg）
N——变载荷循环次数
n——弹簧的工作圈数
nz——弹簧的支承圈数
nl—-弹簧的总圈数
p`-—弹簧单圈的刚度（N.mm）
R——弹簧圈的中半径（mm）
R1--弹簧圈的内半径（mm)
R2-—弹簧圈的外半径(mm）
r——阻尼系数
S--安全系数
T—-扭转刚度(N.mm/（°））
t--弹簧的节距
tc——钢索节距（mm）
U-—变形能(N.mm);(N。mm。rad)
V——弹簧的体积(mm3）
υ-—冲击体的速度(mm/s）
zm——抗弯截面系数(mm3)
zt——抗扭截面系数(mm3)
α——螺旋角(°);系数
β——钢索拧角（°）；圆锥半角(°)；系数
δ——弹簧圈的轴向间隙(mm)149aa
δr——组合弹簧圈的径向间隙（mm）
ζ——系数
η——系数
θ——扭杆单位长度的扭转角(rad)
κ—-系数
μ——泊松比;长度系数
ν——弹簧的自振频率（HZ）
νr——弹簧所受变载荷的激励频率(HZ）
ρ——材料的密度（kg/mm3）
σ——弹簧工作时的正应力（MPa）
σb——材料的抗拉强度（MPa）
σj——弹簧的工作极限应力(MPa)
σs—-材料的抗拉屈服点（MPa)
τ——弹簧工作是的切应力（MPa）
τb——材料的抗剪强度（MPa）
τj-—弹簧的工作极限切应力（MPa）
τo——材料的脉动扭转疲劳极限（MPa)
τs——材料的抗扭屈服点（MPa）
τ-1——材料的对称循环扭转疲劳极限（MPa）
φ——扭转变形角（°）；(rad）
弹 簧 的 材 料
1概述
弹簧是在较高的应力下工作，材料表面受力最大，弹簧材料的综合力学性能和材料表面质量，直接影响到弹簧的质量。保证和提高弹簧材料力学性能和物理化学性，是确保弹簧正常工作的关键。
弹簧材料用量最多的是弹簧钢，其次是铜合金、镍合金、高弹性和恒弹性合金以及橡胶和工程塑料之类的非金属材料。noyes
为了满足某些弹簧的特殊要求，也常常选用一些超高强度钢、高速工具钢、不锈耐酸钢和热强钢中的某些牌号做弹簧钢的使用。
1．1 通用弹簧钢的现状
1．热成型弹簧钢材料 热成型弹簧都是一些较大型弹簧材料截面的具有高的弹性和优异的综合力学性能，在钢中除了加适当的碳量（碳的质量分数一般在0。45%—-1.0％)，还应加入强化基体和增加淬透性的合金元素,效果是显著的是Si、Mn、Cr、Ni、Mo、W、V等；一是加入微量的活性元素，如B、Ti、Zr、Nb以及稀土元素的主要目的是稳定组织状态，从而提高弹簧材料对微量塑性变形的抗力和抗松弛性。当前世界各国正是根据上述合金原理发展通用弹簧钢。
在我国弹簧钢标准GB1222—84中，共有17个钢种，其中碳素钢3种、锰钢1种、硅锰钢
3种、含硼钢3种、铬锰钢4种、硅铬钢、铬钒钢和钨铬钒各1种。
2．冷成型弹簧钢材料 弹簧用量最多的是中、小型弹簧，拉簧,扭簧和小弹簧。
我司最常用的有碳素弹簧钢丝： 65Mn、70#、70A、70B、82B、55Si2Mn、60Si2Mn……。
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