这样设计行啊: O4 t0 H* w6 E% R9 T* G- ^
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。& k' Q" @4 X d+ l3 O
1）选择材料和许用切应力0 W+ T2 A4 H. }0 W
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 ' S" w% |+ y# n5 Y: q
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 X: ~4 G6 q* X. u2）弹簧钢丝直径0 i9 e* P+ W8 D
由钢丝直径d和弹簧中径D计算其旋绕比：
7 g# B+ A `2 t! J6 c0 I# O从图7.1-4查得其曲度系数K=1.14，代入式（7.1-8）得：【1】
8 _1 `: \# l+ E5 p6 @; T2 u8 Z$ s根据GB1358取系列值，取d=0.9mm，与假设值一致。) \* G# @3 O" h7 r4 A4 ^
3）弹簧有效圈数
0 Y8 {9 D' j& d6 y0 M" t& H先按式（7.1-5）计算弹簧的刚度 【1】
* K* ]2 C# Y3 j: _2 h) [在按式（7.1-9）【1】计算弹簧的有效圈数* V, K% T' G c( d) i5 Y3 K' j
% c& E) y6 Q( I& }
取弹簧有效圈数n=9取支承圈 =1则总圈数 7 ^9 A% D1 p4 x/ W2 e9 f
4）弹簧刚度，载荷核变形量的校核
, l' m* U! C2 E7 ~4 M弹簧的刚度按式（7.1-5）【1】计算【1】
$ |! @/ J; j1 M5 c) ~ w
% f) g" X- x( i- r与所需的刚度基本符合。5 a- v- j2 B5 }9 @3 b' s
再由式（7.1-5）【1】计算安装变形量 1 J8 i ?' z! c( v2 ]7 l3 F
* O% t- H) m" G: _0 i$ P
取安装变形量 =15.5mm，取安装高度 则阀关闭时工作变形量为
0 F1 k/ B/ @# ?( T5 ?' H7 g对应的安装载荷为
5 U* N8 Q4 b2 f- @3 L$ @阀关闭时的工作载荷为 8 O5 R) P& A/ ^
与要求值接近，故符合要求。
; ^! J8 [1 j' Q1 P2 l5 k, A5）自由高度、压并高度和压并变形量, p& O) ~3 M8 p! m; ^2 S% T% g- B0 b
自由高度 . I; B% X) @+ ]# F
压并高度 + W; F& B( z! x9 `2 ]
压并变形量 6 {+ l: |' Y1 `) u. g
6）试验载荷和试验载荷下的变形量7 K5 E5 c/ a9 h; u, K
由表7.1-8可得试验切应力的最大值【1】
# C5 D/ X; u3 |) g0 z3 v/ z 0 x% l6 b5 d- |6 M& \& h0 T5 z
取试验切应力 ' K+ e1 ]1 o- I; }- O7 Q0 n4 m
由此，试验切应力未超过其最大值
. k0 c9 Y3 B( H6 q" \/ a! N7 Z由 用式7.1-10【1】计算试验载荷* x/ D: q# R% D; B( P
3 m+ n6 p; M5 i1 m' E, V& a试验算载荷的变形量为) E2 h; _% A# W; A7 n. o
. @) E% U% E& V: b( x2 e+ U2 J0 g
由于 ，取 计算式与 ( )对应的试验载荷( s5 J# N( a8 ^4 O; m$ U
7 j4 t6 S K+ G. E0 Y* }7) 校核弹簧特性
2 `) c- l) {9 ^- ~# z' J9 u: L; q$ o. i
4 t& M* l& M) f- ?满足工作变形量 、 在 之间的要求
% _7 t* T. r7 E0 J! i. B8）弹簧的其余尺寸参数' ~8 O, {3 j/ {$ M' F
由表7.1-11中式计算节距【1】) J( p4 I5 s, A. F/ ^
# j5 }3 R7 w& o2 h由表7.1-11中式计算螺旋角
7 y: o. L" t# Q) M F. I, x * y3 \8 F4 X! d2 k0 a. B
满足5°——9°的要求' s- a- }6 g3 V; t1 O
由表7.1-11中式计算展开长度【1】
, b& D2 T0 I- i8 N" |0 V
: Z1 \4 O! }4 A10）满足设计要求的弹簧参数为：+ i8 J1 F% M; T/ K5 o
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.）4 G3 }6 j( B% P" i8 a @) a
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