螺旋弹簧设计.docx

螺旋弹簧设计一、 弹簧设计参数(1) 弹簧丝直径 d ：制造弹簧的钢丝直径2) 弹簧外径 D ：弹簧的最大外径 o(3) 弹簧内径D :弹簧的最小外径i(4) 弹簧中径D :弹簧的平均直径计算公式：D = (D + D )/2 = D + do i i(5) 弹簧节距 p ：除支撑圈外，弹簧相邻两圈对应点在中径上的轴向距离6) 有效圈数n :弹簧能保持相同节距的圈数 7)支撑圈数 n ：为了使弹簧在工作时受力均匀，保证轴线垂直端面、制造时， s常将弹簧两端并紧并紧的圈数仅起支撑作用，称为支撑圈一般有 1.5T、 2T、2.5T,常用的是2T8) 总圈数n :有效圈数与支撑圈的和，n = n + nt t s(9) 螺旋方向:有左右旋之分，常用右旋二、 弹簧其它参数(1)旋绕比C〈弹簧指数〉C = Dd为了使弹簧本身较为稳定，不致颤动和过软，C值不能太大；但为避免卷绕时 弹簧丝受到强烈弯曲，C值不应过小常用旋绕比C值d (mm)0.2 〜0.40.45 〜11.1 〜2.22.5 〜67〜1618〜42C7〜145〜125〜104〜94〜84〜62)计算补偿系数 K4 C - 4( 3 )长细比 b弹簧自由长度与弹簧中径之比，b = H。

D三、 弹簧正向设计流程1. 弹簧丝直径 d式中：C：旋绕比;计算补偿系数，F :弹簧所受最大的力，F二k九max max s maxk ：弹簧的刚度现代悬架设计过程中，弹性元件的刚度通常不等于悬架系统等效 s刚度当悬架系统存在杠杆比时，弹性元件的刚度近似等于悬架系统等效刚度与杠杆比平方的乘积，即k二k x i2 ；si ：悬架等效刚度作用力的力臂/弹性元件（弹簧）作用力的力臂；九:弹簧受力时的最大压缩量，等于弹簧处于平衡位置时的压缩量x二mtg与车轮max ks上跳至极限时的弹簧压缩量之和；Ir］：弹簧材料的许用应力2. 弹簧工作圈数（有效圈数） n对于压缩弹簧，弹簧的工作圈数n = d8C 3 ks式中：G ：切变模量3. 弹簧节距 p选取螺旋角«，由a = arctan —可得节距p 兀D对于压缩螺旋弹簧，推荐a= 54. 弹簧自由长度 H 0弹簧自由长度：H = np + 1.5d0四、 弹簧正向校核1. 稳定性验算对于压缩弹簧，如其长度较大时，则受力后容易失去稳定性为了便于制造及避免失稳现象，要求对于两端固定的弹簧，长细比b二豊＜5.32.疲劳强度验算疲劳强度安全系数计算值，应满足S J0 + °・75T讪＞ S。

ca t Fmax式中：弹簧疲劳强度的设计安全系数，取 1.3~1.7；Tmax 、Tmin :弹簧材料内部所产生的最大和最小循环切应力,* 8KDf兀d 3T弹簧材料的脉动循环剪切疲劳极限，t = 0.35c ；0b弹簧材料的拉伸强度极限。