圓柱螺旋彈簧設(shè)計計算基本信息

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圓柱螺旋彈簧設(shè)計計算，包括彈簧類型有：壓縮彈簧（兩端并緊磨平）、拉伸彈簧（圓鉤環(huán)），使用方便，可免費(fèi)下載！

1 主題內(nèi)容與適用范圍

木標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定丁小型圓柱螺旋彈簧的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法和檢驗(yàn)規(guī)則。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于圓截面圓柱螺旋壓縮、拉伸和扭轉(zhuǎn)彈簧(以下簡稱彈簧)。彈簧材料的截面直徑小于0．5 mm。

本標(biāo)準(zhǔn)不適用于特殊性能的彈簧。

2 引用標(biāo)準(zhǔn)

GB 191 包裝儲運(yùn)圖示標(biāo)志

GB 1239．5 圓柱螺旋彈簧抽樣檢查

GB 1805 彈簧術(shù)語

GB 2828 逐批檢查計數(shù)抽樣程序及抽樣表(適用于連續(xù)批的檢查)

GB 3123 硅青銅線

GB 3124 錫青銅線

GB 3134 鈹青銅線

GB 4357 碳素彈簧鋼絲

GB 4358 琴鋼絲

GB 4459．4 機(jī)械制圖 彈簧畫法

GB 4879 防銹包裝

GB 6543 瓦楞紙箱

YB(T) 11 彈簧用不銹鋼絲

3 技術(shù)要求

3．1 產(chǎn)品應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的要求，并按經(jīng)規(guī)定程序批準(zhǔn)的產(chǎn)品圖樣及技術(shù)文件制造。

3．2 極限偏差的等級

彈簧特性與尺寸的極限偏差分為1、2、3三個等級。各項目的等級應(yīng)根據(jù)使用需要分別獨(dú)立選定，并在圖樣上注明，未注明的則由制造廠從標(biāo)準(zhǔn)中選定。

3．3 壓縮和拉伸彈簧的彈簧特性及其極限偏差

3．3．1 彈簧特性

壓縮(或拉伸)彈簧的彈簧特性為指定高度(或長度)的負(fù)荷或剛度。

3．3．1．1 在指定高度(或長度)的負(fù)荷下，彈簧的變形量應(yīng)在試驗(yàn)負(fù)荷時變形量的20％～80％之間。

試驗(yàn)負(fù)荷Ps：測定彈簧特性時在彈簧上允許承載的最大負(fù)荷。

試驗(yàn)應(yīng)力τs：測定彈簧特性時在彈簧上允許承載的最大應(yīng)力。

3．3．1．2 彈簧剛度在特殊需要時采用，其變形量應(yīng)在試驗(yàn)負(fù)荷下變形量的30％～70％之間。

3．3．1．3 指定高度(或長度)時的負(fù)荷和剛度不得同時考核。

3．3．2 彈簧特性的極限偏差

3．3．2．1 指定高度(或長度)時負(fù)荷的極限偏差見表1。

3．3．2．2 剛度的極限偏差見表2。

3．4 尺寸及其極限偏差

3．4．1 彈簧外徑(或內(nèi)徑)

彈簧的外徑和內(nèi)徑不得同時考核，其極限偏差均按表3規(guī)定(彈簧的外徑為D2，中徑為D，內(nèi)徑為D1)。

3．4．2 壓縮(或拉伸)彈簧自由高度(或長度)、扭轉(zhuǎn)彈簧扭臂長度的極限偏差按表4規(guī)定。當(dāng)圖樣規(guī)定測量壓縮(或拉伸)彈簧指定高度(或長度)下兩點(diǎn)或兩點(diǎn)以上負(fù)荷時，則壓縮(或拉伸)彈簧自由高度(或長度)不予考核。

3．4．3 扭轉(zhuǎn)彈簧的自由角度

有特性要求的扭轉(zhuǎn)彈簧，其自由角度不予考核。無特性要求時，自由角度的極限偏差按表5規(guī)定。

3．4．4 拉伸彈簧鉤環(huán)開口尺寸的極限偏差按表6規(guī)定。

3．4．5 壓縮彈簧總?cè)?shù)和拉伸彈簧有效圈數(shù)

3．4．5．1 壓縮彈簧的總?cè)?shù)與有效圈數(shù)之差應(yīng)大于或等于2。當(dāng)指定彈簧特性時，總?cè)?shù)為參考值。不指定彈簧特性時，總?cè)?shù)的極限偏差按表7規(guī)定。

3．4．5．2 拉伸彈簧在保證兩鉤環(huán)開口位置情況下，有效圈數(shù)為參考值。有特殊要求時，由供需雙方商定。

3．4．6 壓縮彈簧的垂直度

對高徑比不大于5的兩端面經(jīng)過磨削的壓縮彈簧，在自由狀態(tài)下，兩端面對外廓素線的垂直度的公差值按表8規(guī)定。

3．4．7 壓縮彈簧的節(jié)距

等節(jié)距壓縮彈簧當(dāng)壓縮到全變形量的80％時，其正常節(jié)距圈不得接觸；不等節(jié)距壓縮彈簧的工作圈，在壓縮變形時應(yīng)逐次增加接觸圈數(shù)。

3．4．8 壓并高度

壓縮彈簧的壓并高度原則上不指定。但是對兩端面經(jīng)磨削約0．75圈的彈簧，當(dāng)需要壓并高度時用下式求得的值指定為最大值：

式中：Hb——壓并高度，mm；

n1——總?cè)?shù)；

dmax——材料最大直徑＝材料直徑+材料直徑的上偏差。

3．4．9 永久變形

3．4．9．1 壓縮(或拉伸)彈簧被壓縮<或拉伸)至試驗(yàn)負(fù)荷位置時，其永久變形量不得大于0．05 mm。

3．4．9．2 扭轉(zhuǎn)彈簧被扭至許用彎曲應(yīng)力所對應(yīng)的角度時，其永久變形量不得大于1°。

3．4．10 端面磨削

當(dāng)材料直徑大于0．3mm時，兩端面如需磨削，磨削平面部分不得小于0．75圈，表面粗糙度最大值為Ra 25μm。

3．4．11 根據(jù)使用單位需要，允許對彈簧特性、外徑(或內(nèi)徑)、壓縮彈簧的自由高度、拉伸彈簧的自由長度和扭轉(zhuǎn)彈簧的扭臂長度等的極限偏差不對稱使用，其公差值應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

3．5 表面質(zhì)量

彈簧表面應(yīng)光滑，不允許有裂紋、銹蝕等缺陷，不允許有深度超出材料直徑公差之半的個別壓痕、凹坑和刮傷。

3．6 材料

3．6．1 彈簧材料一般應(yīng)按GB 4357、GB 4358、GB 3134、YB(T)11、GB 3123和GB 3124選取，也可選用供需雙方在合同中規(guī)定的其他材料。

3．6．2 彈簧材料的質(zhì)量應(yīng)符合相應(yīng)的材料標(biāo)準(zhǔn)及合同中附加的有關(guān)規(guī)定。

3．6．3 彈簧材料必須有材料制造廠的質(zhì)量證明書，并經(jīng)彈簧制造廠復(fù)驗(yàn)合格后方可使用。

3．7 熱處理

彈簧在成形后必須進(jìn)行去應(yīng)力退火的處理，其硬度不予考核。用淬火冷硬鈹青銅線卷制的彈簧應(yīng)進(jìn)行時效處理。

3．8 表面處理

應(yīng)根據(jù)需要在產(chǎn)品圖樣中注明對彈簧表面處理的要求。凡鍍層為鋅、銅、鉻、錫時，電鍍后應(yīng)進(jìn)行去氫處理。

3．9 其他要求

根據(jù)需要，使用單位可對彈簧規(guī)定下列要求：

a． 立定強(qiáng)壓處理；

b． 疲勞試驗(yàn)、模擬試驗(yàn)。

3．10 如有其他特殊技術(shù)要求，由供需雙方在合同中規(guī)定。

4 試驗(yàn)方法

4．1 永久變形

在彈簧試驗(yàn)機(jī)或?qū)ｉT試驗(yàn)裝置上進(jìn)行。

4．1．1 將壓縮(或拉伸)彈簧壓縮(或拉伸)至試驗(yàn)負(fù)荷位置連續(xù)三次，測量其中第二次和第三次壓縮(或拉伸)后的自由高度(或長度)的變化值。以此變化值作為壓縮(或拉伸)彈簧的永久變形量。

4．1．2 將扭轉(zhuǎn)彈簧扭轉(zhuǎn)至許用彎曲應(yīng)力所對應(yīng)的扭轉(zhuǎn)角度連續(xù)五次，測量其中第四次和第五次扭轉(zhuǎn)后自由角度的變化值。以此變化值作為扭轉(zhuǎn)彈簧的永久變形量。

4．2 彈簧特性

4．2．1 在精度不低于1％的彈簧試驗(yàn)機(jī)上測試。壓縮(或拉伸)彈簧特性的測試是將彈簧一次性壓縮(或拉伸)到試驗(yàn)負(fù)荷后進(jìn)行。

4．2．2 指定高度(或長度)時的負(fù)荷

測試高度(或長度)按產(chǎn)品圖樣規(guī)定。經(jīng)負(fù)荷分組的彈簧根據(jù)所分的組別進(jìn)行測試。

4．2．3 剛度

剛度的數(shù)值按試驗(yàn)負(fù)荷時變形量的30％～70％之間的兩點(diǎn)的負(fù)荷差與變形量差之比來確定。

4．3 外徑(或內(nèi)徑)

用讀數(shù)值為0．02mm的游標(biāo)卡尺測量。圖樣標(biāo)注外徑或中徑尺寸的測量外徑，標(biāo)注內(nèi)徑尺寸的測量內(nèi)徑。

4．4 壓縮彈簧自由高度和拉伸彈簧自由長度

用讀數(shù)值為0．02mm的游標(biāo)卡尺測量彈簧的最高點(diǎn)(或最長點(diǎn))。當(dāng)彈簧自重影響自由高度(或長度)時，可將彈簧橫置進(jìn)行測量。

4．5 扭轉(zhuǎn)彈簧的自由角度

用樣板或通用量具測量。

4．6 拉伸彈簧鉤環(huán)開口尺寸

用讀數(shù)值為0．02mm的游標(biāo)卡尺測量彈簧鉤環(huán)開口尺寸。

4．7 壓縮彈簧總?cè)?shù)

采用目測。

4．8 垂直度

用二級精度平板、三級精度寬座角尺和100μm塞尺測量。在無負(fù)荷狀態(tài)下，將被測彈簧豎直放在平板上，貼靠寬座角尺，自轉(zhuǎn)一周，同時用塞尺測量取大值；再按此法測量彈簧的另一端面，將兩端面垂直度誤差中的較大值作為彈簧的垂直度誤差，如下圖。

4．9 壓縮彈簧的節(jié)距

在相應(yīng)的彈簧試驗(yàn)機(jī)上將彈簧壓至全變形量的80％，彈簧在正常節(jié)距圈(n—1)范圍內(nèi)不應(yīng)接觸，必要時可用透光法檢查。

4．10 端面粗糙度

采用目測。

4．11 表面質(zhì)量

采用目測或用5倍放大鏡檢查。

4．12 疲勞試驗(yàn)、模擬試驗(yàn)

在彈簧疲勞試驗(yàn)機(jī)上或模擬試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，試驗(yàn)參數(shù)應(yīng)符合圖樣中的有關(guān)規(guī)定。

4．13 如對試驗(yàn)方法有特殊要求時，由供需雙方在合同中規(guī)定。

5 檢驗(yàn)規(guī)則

5．1 壓縮、拉伸和扭轉(zhuǎn)彈簧的檢驗(yàn)項目見表9。

5．2 各檢驗(yàn)項目的檢驗(yàn)方法按第4章的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。

5．3 彈簧抽樣檢驗(yàn)的其余方法和程序均按GB 1239．5的規(guī)定進(jìn)行。

5．4 供需雙方也可按GB 2828的規(guī)定確定合格質(zhì)量水平和抽樣方案。

6 標(biāo)志與包裝、運(yùn)輸與貯存

6．1 彈簧在包裝前應(yīng)清洗干凈，并進(jìn)行防銹處理，然后按GB 4879的規(guī)定進(jìn)行防銹包裝。

6．2 防銹包裝后的彈簧應(yīng)裝入外包裝箱內(nèi)，并用塑料捆扎帶或包裝用鋼帶將包裝箱捆緊。外包裝箱可采用符合GB 6543或有關(guān)普通木箱標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的雙瓦楞紙箱或普通木箱。

6．3 包裝箱內(nèi)應(yīng)附有產(chǎn)品合格證，合格證包括下列內(nèi)容：

a． 制造廠名稱；

b． 產(chǎn)品名稱、機(jī)型及零件號；

c． 制造日期或生產(chǎn)批號；

d． 技術(shù)檢查部門簽章。

6．4 在外包裝箱表面適當(dāng)位置上，根據(jù)GB 191的要求噴刷包裝儲運(yùn)圖示標(biāo)志，同時還應(yīng)標(biāo)明以下內(nèi)容；

a． 制造廠名稱、商標(biāo)及廠址；

b． 產(chǎn)品名稱、機(jī)型及零件號；

c． 件數(shù)；

d． 毛重；

e． 收貨單位及地址；

f． 出廠日期。

6．5 產(chǎn)品應(yīng)貯存在通風(fēng)和干燥的倉庫內(nèi)。在正常保管情況下，自出廠之日起12個月內(nèi)不應(yīng)銹蝕。

6．6 對標(biāo)志包裝、運(yùn)輸與貯存有特殊要求的，應(yīng)由使用單位和制造廠商定。