圆柱扭转弹簧
圆柱拉伸密绕弹簧
圆柱压缩弹簧
计算公式
单位
结果
单圈刚度k0=Gd4/8D3
k/N·mm-1
弹簧刚度k=Gd4/8nD3
自由高度H０＝nt+1.5d
mm
压并高度Hb＝(n1-0.5)·d
压并载荷Fb=(H0-Hb)·k
N
螺旋升角α＝arctan［t/πD］
°(5°-9°)
安装高度
压紧力（N）
钢丝长度S=πDn1/cosα
旋绕比C=D/d
比例
压紧高度
压紧高度最大切应力τmax=(（4C-1）/（4C-4）+0.615/C）8FD/πd3
MP
压并高度最大切应力τmax=(（4C-1）/（4C-4）+0.615/C）8FD/πd3
Φ3碳素弹簧钢丝抗拉强度σB
弹簧材料的脉动疲劳极限τ0=压紧高度最大切应力τmax/抗拉强度σb
104次级，τ0≯0.45σb；105次级，τ0≯0.35σb；
106次级，τ0≯0.33σb；107次，τ0≯0.3σb；
f=3.56105d/（D2n)f＞10f0（f0为作用力频率）
自振频率f（HZ）
钢丝直径d/mm
弹簧中径D/mm(5-14d)
节距t/mm(2-6d)
有效圈数n
总圈数n1(n+1.5)
钢丝直径
中径
节距
压并高度
安装预压N高度
压紧时最大压力N
疲劳极限比
抗拉强度
自由长度L０＝(n+1)d+2D
0.8-0.9
4-4.5
初拉力F0=πd3τ0/8D
实验载荷Fs=πd3τs/8D
螺旋升角α＝arctan［d/πD］
°
钢丝长度S=πD(n+2)
弹簧中径D/mm(5-10d)
抗拉强度σb/Mpa
端部形式
圆钩环
14-45
一般工作拉力F在0.2Fs＜F＜0.7Fs之间
以上数据来源于机械设计手册单行本-弹簧36页
随机力F(N)
随机长度L(mm)
拉力F1=0.2FS
此时长度(mm)
拉力F2=0.7FS
最小工作扭矩T1
需用刚度
最大工作扭矩T２
分析刚度
单圈实际刚度k0=Ed4/3667D
N·mm/（°）
工作角度α
分析直径
弹簧实际刚度k=Ed4/3667Dn
自由角度α0
分析圈数
自由高度H０＝n(d+δ)+d
使用次数10n
分析曲度η0
最小工作扭矩T1角度α1(安装角度）=T1/k
弹簧类型
最大极限扭转角度αmax=Tmax/k
许用应力系数κ
最大极限扭矩Tmax=πd3κσb/32η
N·mm
拟用旋绕比Ｃ
实际曲度η
螺旋升角α＝arctan［(d+δ)/πD］
分析时默认使用：
钢丝长度S=πDn/cosα+2L0
碳素弹簧钢丝，Ｃ级，抗拉强度σb=1470(直径3-8)
弹簧中径D/mm(5-14d)
间隙δ/mm
抗拉强度σb/MPa
端部长度L0
50.00
1.25
100.00
1.25
206000.00
4.00
3667.00
1462.94
206000.00
4.00
3667.00
40.00
1.05
32.00
3.14
1470.00
.33
73.15
120.00
8.78
206000.00
4.00
3667.00
125.00
5.00
1.15
4.00
1.00
4.00
4.00
.00
2.00
139.99
.68
10239.72
3.14
3.00
32.00
6.00
1.20
4.00
1.00
4.00
4.00
4.55
3.14
180.00
3.14
1611.96
3.14
3.14
180.00
2.00
5.00
24.00
1.00
1470.00
20.00
50.00
.50
2200.00
2.50
1660.00
25.31
79000.00
4.00
8.00
3.00
.60
2100.00
3.00
1570.00
.32
.70
2060.00
3.50
1570.00
177.80
1.00
2.00
2010.00
1520.00
2.10
3.14
3.00
.01
8.00
1.00
1960.00
5.00
1470.00
84.12
3.14
3.00
.40
8.00
1.20
1910.00
6.00
1420.00
2.05
3.14
180.00
3.14
1.40
1860.00
8.00
1370.00
4119.68
3.14
2.00
1.60
1810.00
10.00
1320.00
1.80
1760.00
12.00
1270.00
1.80
16.00
1470.00
80.00
2.00
1710.00
1480.00
16.82
.20
230.98
500.00
1758.29
58.89
.70
363.94
155.04
78000.00
4.00
8.00
3.00
15.50
120.00
2.00
55.00
.50
1007.77
5.88
3.14
180.00
3.14
1234.23
3.14
3.14
180.00
92.00
434.12
6.80
760.11
4.00
1.00
4.00
4.00
.62
8.00
3.14
62.00
899.24
851.85
4.00
1.00
4.00
4.00
.62
8.00
3.14
1520.00
.50
30.00
195.00
133.00
153.98
3.56
100000.00
3.00
28.00
273.00
159.00
5.00
34.00
11.00
10.00
11.50
1.50
5.00
32.00
11.00
9.00
50.00
92.00
62.00
351.27
.51
5.00
34.00
11.50
10.00
55.00
92.00
62.00
511.64
.54
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