機械設計手冊：彈簧

第11篇 彈簧

第1章 彈簧的類型、性能與應用11－3

第2章 圓柱螺旋彈簧11－8

1 圓柱螺旋彈簧的型式、代號及應用11－8

2 彈簧材料及許用應力11－10

3 圓柱螺旋壓縮彈簧11－15

3.1 圓柱螺旋壓縮彈簧計算公式11－15

3.2 圓柱螺旋彈簧參數(shù)選擇11－17

3.3 壓縮彈簧端部型式與高度、總圈數(shù)等的公式11－18

3.4 螺旋彈簧的穩(wěn)定性、強度和共振的驗算11－19

3.5 圓柱螺旋壓縮彈簧計算表11－20

3.6 圓柱螺旋彈簧計算用系數(shù)C，K，K1，8πKC3（摘自GB1239-1976）11－28

3.7 圓柱螺旋壓縮彈簧計算示例11－29

3.8 組合彈簧的設計計算11－32

3.9 組合彈簧的計算示例11－33

3.10 圓柱螺旋壓縮彈簧的壓力調整結構11－35

3.11 圓柱螺旋壓縮彈簧的應用實例11－35

4 圓柱螺旋拉伸彈簧11－37

4.1 圓柱螺旋拉伸彈簧計算公式11－37

4.2 圓柱螺旋拉伸彈簧計算示例11－38

4.3 圓柱螺旋拉伸彈簧的拉力調整結構11－41

4.4 圓柱螺旋拉伸彈簧應用實例11－42

5 圓柱螺旋扭轉彈簧11－44

5.1 圓柱螺旋扭轉彈簧計算公式11－44

5.2 圓柱螺旋扭轉彈簧計算示例11－45

5.3 圓柱螺旋扭轉彈簧安裝及結構示例11－46

5.4 圓柱螺旋扭轉彈簧應用實例11－47

6 圓柱螺旋彈簧制造精度、極限偏差及技術要求11－48

6.1 冷卷圓柱螺旋壓縮彈簧制造精度及極限偏差11－48

6.2 冷卷圓柱螺旋拉伸彈簧制造精度及極限偏差11－48

6.3 熱卷圓柱螺旋彈簧制造精度及極限偏差11－49

6.4 冷卷圓柱螺旋扭轉彈簧制造精度及極限偏差11－50

6.5 圓柱螺旋彈簧的技術要求11－51

7 矩形截面圓柱螺旋壓縮彈簧11－51

7.1 矩形截面圓柱螺旋壓縮彈簧計算公式11－52

7.2 矩形截面圓柱螺旋壓縮彈簧有關參數(shù)的選擇11－53

7.3 矩形截面圓柱螺旋壓縮彈簧計算示例11－54

第3章 截錐螺旋彈簧11－56

1 截錐螺旋彈簧的結構形式及特性11－56

2 截錐螺旋彈簧的分類11－56

3 截錐螺旋彈簧的計算公式11－57

4 截錐螺旋彈簧的計算示例11－59

5 截錐螺旋彈簧應用實例11－60

第4章 蝸卷螺旋彈簧11－62

1 蝸卷螺旋彈簧的特性曲線11－62

2 蝸卷螺旋彈簧的材料及許用應力11－62

3 蝸卷螺旋彈簧的計算公式11－62

4 蝸卷螺旋彈簧的計算示例11－64

4.1 等螺旋角蝸卷螺旋彈簧的計算11－64

4.2 等節(jié)距蝸卷螺旋彈簧的計算11－66

4.3 等應力蝸卷螺旋彈簧的計算11－68

第5章 多股螺旋彈簧11－69

1 多股螺旋彈簧的結構、特性及用途11－69

2 多股螺旋彈簧的材料及許用應力11－69

3 多股螺旋彈簧的參數(shù)選擇11－70

4 多股螺旋壓縮、拉伸彈簧設計主要公式11－70

5 多股螺旋壓縮、拉伸彈簧幾何尺寸計算11－72

6 多股螺旋壓縮彈簧計算示例11－73

第6章 碟形彈簧11－76

1 碟形彈簧的特點與應用11－76

2 碟簧(普通碟簧)的分類及系列11－76

3 碟形彈簧的計算11－79

3.1 單片碟形彈簧的計算公式11－79

3.2 單片碟形彈簧的特性曲線11－81

3.3 組合碟形彈簧的計算公式11－81

4 碟形彈簧的材料及許用應力11－82

4.1 碟形彈簧的材料11－82

4.2 許用應力及極限應力曲線11－83

4.2.1 載荷類型11－83

4.2.2 靜載荷作用下碟簧的許用應力11－83

4.2.3 變載荷作用下碟簧的疲勞極限11－83

5 碟形彈簧的技術要求11－84

5.1 導向件11－84

5.2 碟簧參數(shù)的公差和偏差11－84

5.3 碟簧表面的粗糙度11－85

5.4 碟簧成形后的處理11－85

6 碟形彈簧計算示例11－85

7 碟形彈簧工作圖11－88

8 碟形彈簧應用實例11－88

第7章 開槽碟形彈簧11－90

1 開槽碟形彈簧的特性曲線11－90

2 開槽碟形彈簧設計參數(shù)的選擇11－90

3開槽碟形彈簧的計算公式11－91

4 開槽碟形彈簧計算示例11－92

第8章 膜片碟簧11－95

1 膜片碟簧的特點及用途11－95

2 膜片碟簧參數(shù)的選擇11－96

3 膜片碟簧的基本計算公式11－97

4 膜片碟簧的計算方法11－98

5 膜片碟簧的技術條件11－98

第9章 環(huán)形彈簧11－99

1 環(huán)形彈簧的特性曲線11－99

2 環(huán)形彈簧的材料和許用應力11－100

3 環(huán)形彈簧設計參數(shù)選擇11－100

4 環(huán)形彈簧計算公式11－100

5 環(huán)形彈簧計算示例11－102

6 環(huán)形彈簧應用實例11－103

7 環(huán)形彈簧的技術要求11－103

第10章 片彈簧11－104

1 片彈簧的結構與用途11－104

2 片彈簧材料及許用應力11－105

3 片彈簧計算公式11－105

4 片彈簧計算示例11－107

5 片彈簧技術要求11－108

6 片彈簧應用實例11－108

第11章 板彈簧11－110

1 板彈簧的類型和用途11－110

2 板彈簧的結構11－110

2.1 彈簧鋼板的截面形狀11－110

2.2 主板的端部結構11－111

2.3 副板端部結構11－112

2.4 板彈簧中部的固定結構11－113

2.5 板彈簧兩側的固定結構11－113

3 板彈簧材料及許用應力11－114

3.1 板彈簧材料及力學性能11－114

3.2 許用彎曲應力11－114

4 板彈簧設計與計算11－114

4.1 板彈簧的近似計算公式11－114

4.2 板彈簧的設計計算公式11－115

4.2.1 葉片厚度、寬度及數(shù)目的計算11－116

4.2.2 各葉片長度的計算11－116

4.2.3 板彈簧的剛度計算11－118

4.2.4 板彈簧在自由狀態(tài)下弧高及曲率半徑的計算11－119

4.2.5 葉片在自由狀態(tài)下曲率半徑及弧高的計算11－119

4.2.6 裝配后的板彈簧總成弧高的計算11－119

4.2.7 板彈簧元件的強度驗算11－119

5 板彈簧的技術要求11－121

6 板彈簧計算示例11－122

6.1 葉片厚度、寬度及數(shù)目的計算11－122

6.2 葉片長度的計算11－123

6.3 板彈簧的剛度11－124

6.4 板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高及曲率半徑11－124

6.5 葉片預應力的確定11－124

6.6 裝配后板彈簧總成弧高及曲率半徑的計算11－125

6.7 板彈簧各葉片應力的計算11－126

6.8 板彈簧工作圖11－126

7 板彈簧應用實例11－128

第12章 發(fā)條彈簧11－129

1 發(fā)條彈簧的類型、結構及應用11－129

2 螺旋形發(fā)條彈簧11－131

2.1 發(fā)條彈簧的工作特性11－131

2.2 螺旋形發(fā)條彈簧的計算公式11－131

2.3 發(fā)條彈簧材料11－132

2.4 發(fā)條彈簧設計參數(shù)的選取11－133

2.5 螺旋形發(fā)條彈簧計算示例11－133

2.6 帶盒螺旋形發(fā)條彈簧典型結構及應用實例11－135

3 S形發(fā)條彈簧11－135

3.1 S形發(fā)條彈簧計算公式11－135

3.2 S形發(fā)條彈簧計算示例11－136

第13章 游絲11－138

1 游絲的類型及用途11－138

2 游絲的材料11－138

3 游絲的計算公式11－139

4 游絲參數(shù)的選擇11－139

5 游絲的尺寸系列11－140

6 游絲座的尺寸系列11－141

7 游絲的技術要求11－141

8 游絲端部固定型式11－141

9 游絲計算示例11－142

10 游絲的應用實例11－142

第14章 扭桿彈簧11－144

1 扭桿彈簧的結構、類型及應用11－144

2 扭桿彈簧的材料和許用應力11－145

3 扭桿彈簧的計算公式11－145

4 扭桿彈簧的端部結構和有效長度11－147

4.1 扭桿彈簧的端部結構11－147

4.2 扭桿彈簧的有效工作長度11－148

5 扭桿彈簧的技術要求11－148

6 扭桿彈簧計算示例11－148

7 扭桿彈簧應用實例11－149

第15章 彈簧的特殊處理及熱處理11－151

1 彈簧的特殊處理11－151

1.1 彈簧的立定處理和強壓處理11－151

1.1.1 立定處理11－151

1.1.2 加溫立定處理11－151

1.1.3 強壓（扭)處理11－152

1.1.4 加溫強壓(扭)處理11－153

1.2 彈簧的噴丸處理11－153

1.2.1 噴丸處理的目的11－153

1.2.2 噴丸設備及彈丸11－153

1.2.3 彈丸種類及噴丸強度11－154

1.2.4 噴丸處理后的回火11－154

1.2.5 噴丸處理對彈簧其他性能的影響11－154

2 彈簧的熱處理11－154

2.1 彈簧熱處理目的、要求和方法11－154

2.2 預備熱處理11－155

2.2.1 常用碳素彈簧鋼和合金彈簧鋼的預備熱處理工藝11－155

2.2.2 不銹彈簧鋼的預備熱處理工藝11－155

2.2.3 銅合金彈簧材料的預備熱處理11－155

2.3 消應力回火11－155

2.3.1 常用彈簧鋼材料消應力回火處理規(guī)范11－155

2.3.2 消應力回火溫度對彈簧力學性能的影響11－156

2.3.3 消應力回火的溫度和保溫時間對拉伸彈簧初拉力的影響11－157

2.4 淬火和回火11－157

2.4.1 常用彈簧材料的淬火和回火處理規(guī)范11－157

2.4.2 淬火和回火處理的注意事項11－157

2.5 等溫淬火11－158

2.5.1 等溫淬火的目的11－158

2.5.2 常用彈簧鋼的等溫淬火工藝11－158

2.6 不銹彈簧鋼的熱處理11－158

2.6.1 不銹鋼熱處理的方法與選擇11－158

2.6.2 不銹彈簧鋼的固溶熱處理11－159

2.6.3 奧氏體不銹彈簧鋼穩(wěn)定化回火處理11－159

2.6.4 馬氏體不銹彈簧鋼的熱處理11－159

2.6.5 沉淀硬化不銹彈簧鋼的熱處理11－160

2.7 銅合金彈簧材料的熱處理11－160

2.7.1 錫青銅的熱處理11－160

2.7.2 鈹青銅的熱處理11－161

2.7.3 硅青銅線的熱處理11－161

2.8 熱處理對彈簧外形尺寸的影響11－161

第16章 橡膠彈簧11－163

1 橡膠彈簧的特點與應用11－163

2 橡膠彈簧材料11－163

2.1 橡膠材料的剪切特性11－164

2.2 橡膠材料的拉壓特性11－164

2.3 橡膠材料的剪切彈性模量G及彈性模量E11－164

2.4 橡膠彈簧的表觀彈性模量Ea11－164

3 橡膠彈簧的許用應力及許用應變11－165

4 橡膠彈簧的計算公式11－165

4.1 橡膠壓縮彈簧計算公式11－165

4.2 橡膠壓縮彈簧的穩(wěn)定性計算公式11－166

4.3 橡膠剪切彈簧計算公式11－166

4.4 橡膠扭轉彈簧計算公式11－167

4.5 橡膠彎曲彈簧計算公式11－168

4.6 橡膠組合彈簧計算公式11－169

4.7 橡膠彈簧不同組合型式的剛度計算11－170

5 橡膠彈簧的計算示例11－171

6 橡膠彈簧的應用實例11－173

第17章 橡膠－金屬螺旋復合彈簧（簡稱復合彈簧）11－175

1 橡膠－金屬螺旋復合彈簧的優(yōu)點11－175

2 橡膠－金屬螺旋復合彈簧的結構型式11－175

3 橡膠－金屬螺旋復合彈簧的設計11－176

3.1 模具設計11－176

3.2 金屬螺旋彈簧設計11－177

3.3 橡膠彈簧設計11－177

4 橡膠－金屬螺旋復合彈簧的主要計算公式11－177

5 橡膠－金屬螺旋復合彈簧尺寸系列11－178

6 橡膠－金屬螺旋復合彈簧的選用11－179

7 橡膠－金屬螺旋復合彈簧的技術要求11－179

8 復合彈簧應用實例11－179

第18章 空氣彈簧11－180

1 空氣彈簧的特點11－180

2 空氣彈簧的類型11－180

2.1 囊式空氣彈簧11－180

2.2 約束膜式空氣彈簧11－180

2.3 自由膜式空氣彈簧11－181

3 空氣彈簧的剛度計算11－181

3.1 空氣彈簧垂直剛度計算11－182

3.2 空氣彈簧橫向剛度計算11－183

3.2.1 囊式空氣彈簧11－183

3.2.2 膜式空氣彈簧11－184

4 空氣彈簧計算示例11－185

5 德國CONTI空氣彈簧系列11－185

6 空氣彈簧的應用實例11－186

第19章 膜片11－189

1 膜片的類型與用途11－189

2 膜片材料及性能11－190

3 平膜片的設計計算11－190

3.1 小位移平膜片的計算公式11－190

3.2 大位移平膜片的計算公式11－191

4 平膜片計算示例11－192

5 波紋膜片的計算公式11－193

6 波紋膜片計算示例11－194

7 膜片尺寸系列11－197

8 膜盒尺寸系列11－198

9 膜片應用實例11－200

第20章 波紋管11－201

1 波紋管的類型與用途11－201

2 波紋管的材料11－202

3 無縫波紋管計算公式11－202

4 波紋管計算示例11－208

5 波紋管尺寸系列11－209

5.1 型式及材料11－209

5.2 波紋管尺寸和基本參數(shù)11－209

6 波紋管應用實例11－214

第21章 壓力彈簧管11－215

1 壓力彈簧管的類型與用途11－215

2 壓力彈簧管的材料11－216

3 壓力彈簧管計算公式11－216

4 壓力彈簧管計算示例11－217

5 壓力彈簧管的尺寸系列11－218

參考文獻11－220

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