刚才贴的东西上下标不分，再贴一下。
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& m- {* U& u% F; P弹簧的弹性系数" ?2 ~/ x0 a* t- @6 h" E
弹簧的弹性系数k与弹簧的直径，弹簧的线径，弹簧的材料，弹簧的有效圈数有关。具体关系是： * q! s7 g' w. n1 u+ a/ @6 U
与弹簧圈的直径成反比，
1 {3 G) Y7 b) X* l/ T7 {7 n与弹簧的线径的4次方成正比， 0 J* e' A3 K/ y4 @/ E1 [# q8 R
与弹簧的材料的弹性模量成正比， - h+ K+ `" n9 @9 v9 v+ F+ p6 l
与弹簧的有效圈数成反比. % y( ^5 `. z, B% S9 T/ e" Z
c=F/λ＝Gd4/8D23n＝Gd/8C3n
o8 n' H% S- K. @上式中：
5 _: L3 z" K$ ?# _" ~' |" B2 Wc：弹簧的刚度，（即你所说的弹性系数，中学物理叫倔强系数k）；5 c$ i% V' F9 }0 Z$ H" {
F：弹簧所受的载荷；
2 b) h; a- X! ]5 d5 fλ：弹簧在受载荷F时所产生的变形量；+ m1 z* V2 ~7 `
G：弹簧材料的切变模量；（钢一般取8×104MPa，青铜一般取4×104MPa）( h& S J( w( t1 v2 }
d：弹簧丝直径；9 P2 W7 h* k" I# C( N4 |
D2：弹簧直径；; \2 v! n% X1 d! c
n：弹簧有效圈数；
: s3 _+ m& _; z2 s* H- h( A; k* _ gC：弹簧的旋绕比（又称为弹簧指数 ）
! ~( o6 \. n" B, Y; p' K4 p! g由上式可知。当其它条件相同时，C值愈小的弹簧，刚度愈大，亦即弹簧愈硬；反之则愈软。还应注意到，C值愈小，弹簧内、外侧的应力差愈悬殊，卷制愈难，材料利用率也就愈低，并且在工作时将引起较大的扭应力。所以在设计弹簧时，一般规定C≥4，且当弹簧丝直径d越小时，C值越宜取大值。
) l7 ^2 l6 z& N- I9 [; M其实上面这个公式是根据微段弹簧丝ds受转矩后扭转dθ，从而产生微量变形dλ，再将dλ积分而得到圆弹簧丝螺旋弹簧在受载荷F后所产生的变形量。 v3 r! A; b& J8 u# i. [
: t9 a7 k! a2 Z! B5 q, l3 O
关于弹簧的旋绕比
3 l; e1 _9 _% U* X1 Y0 v! x又称弹簧指数。* `* F2 e0 }3 F% [$ t+ P _
用C=D/d表示。2 p& s6 k: l! Z$ J1 n- B/ U$ c; m: J @
D表示弹簧中径，d表示弹簧钢丝直径。3 Y' c# e" I) v" X. O, r
弹簧指数C影响弹簧的强度、刚度、稳定性及制造的难易。
! {5 A3 F8 Z! NC值大，中径D较大，钢丝直径较小，弹簧较软，刚性小，容易变形，容易绕制。C值小，则相反，弹簧较硬，刚性大，不易绕制。
. U% f0 r$ O7 G4 h W# _/ {% b设计中，一般推荐取4≤C≤14。具体选择可参考小表：0 g( z- X! m7 x: c9 W
d/mm 0.2～0.4 0.5～1 1.2～2 2.5～6 7～16 ≥18 C=D/d 7-14 5-12 5-10 4-9 4-8 4-6 / N5 n; K# F& t7 E
弹簧钢切变模量G 标准值G=8×104MPa
# |/ d1 n4 H8 e+ V3 [9 p弹簧材料60Si2MnA经450℃回火处理后的切变模量83160MPa与传统的8×104MPa相比就可使弹簧的变形量相差约3．95％；而与GB／T1239．6-92中规定的78×103N／mm2则相差6．62％。如果弹簧材料为铬钒钢，如50CrVA，取其600℃回火时(硬度约为47．5HRc)的切变模量G值为86600MPa［6］G＝8×104MPa和78×103N／mm2相比较，分别相差8．25％和11．03％。亦即，当弹簧材料、钢丝直径、弹簧中径、有效圈数以及结构、载荷等都保持不变时，只是由于材料经过热处理后的切变模量值改变，将使弹簧的变形量早在设计计算时就已产生了先天性误差3．95％或6．62％，甚至更达8．25％或11．03％。这个误差并不是由于弹簧尺寸和材料内部的组织不均匀所造成的，而是人为的误处理或忽略了热处理对材料切变模量的影响。因为，切变模量不仅仅是材料本身固有的特性，而且还与热处理状态有关，并决定弹簧的变形量与载荷之间的关系。
9 l5 @* g5 t1 U% j+ `% m; X, j为此，笔者认为，在对特性线要求较高的螺旋弹簧进行设计计算时，似应根据弹簧的服役条件，如工作温度、载荷等，且考虑热处理对其切变模量的影响。即按热处理后的弹簧材料的切变模量取值，而不是传统的给定值。即使对于特性线要求不高的螺旋弹簧来说，也不该不考虑弹簧经过热处理后的切变模量的变化。至于具体应取何值，这主要根据弹簧的工作条件、载荷性质等确定。一般情况下，弹簧需经淬火加中温回火处理。按GB／T1239．6-92规定，热处理45HRC～50HRC，要在相应的回火温度和硬度要求范围内选取切变模量。5 w$ v7 M9 C/ g7 l
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发表于 2014-11-4 16:23:36
发表于 2014-11-4 20:42:29
