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弹簧的基本性能

文章来源: 上精工 阅读量:368 发表时间:2022-12-05 16:42:28

弹簧适用场合:

缓冲或减振,如破碎机的支撑弹簧和车辆的悬架弹簧等;

机械的储能,如钟表、仪表和自动控制机构上的原动弹簧;

控制运动,如气门、离合器、制动器和各种调节器上的弹簧;

测力装置,如弹簧称和动力计上的弹簧。

弹簧的特性线:载荷与变形之间的关系曲线称为弹簧的特性线。

弹簧的特性线大致有三种:1)直线型 2)渐增型 3)渐减型

弹簧的刚度:载荷增量与变形增量之比,即产生单位变形所需的载荷,称为弹簧的刚度。

压缩和拉伸弹簧的刚度为 K=(P2-P1)/(H1-H2)

扭转弹簧的刚度为K=(T2-T1)/(扭转角2-扭转角1)

特性线为渐增型的弹簧,刚度随着载荷的增加而增大;

渐减型的弹簧,刚度随着载荷的增加而减小;

直线型的弹簧,刚度则不随载荷变化而变化,也称为弹簧常数。

弹簧的变形能

弹簧的变形能与弹簧材料的切变模量G和弹性模量E成反比,因此,低的模量对于要求大的变形能有利;变形能的大小与最大工作应力的平方成正比,增大应力就意味着要求材料有高的弹性极限,高的弹性极限也对应着高的模量(应力起决定性作用)。

为得到大的变形能,可提高弹簧材料的体积或者应力,或两者同时提高。

弹簧的疲劳强度

在机械设备中,组成机械的零件在工作时所产生的应力大致有两种:静应力与变应力。

受静应力的零件或材料的破坏是塑性变形或脆性断裂,因此他们的强度是以材料的弹性极限或屈服强度和迁都极限来衡量的。而受变应力的零件或材料的破坏则是疲劳断裂,因此他们的强度是以疲劳强度来衡量的。

疲劳强度低于弹性极限或屈服强度等静应力强度。

变应力的类型:稳定性循环变应力,不稳定循环变应力,随机变应力。

影响疲劳强度的因素:屈服强度、表面状态、尺寸效应、屯冶金缺陷、腐蚀介质、温度

影响弹簧疲劳试验的因素:内部因素,如化学成分、金相结构等;

外部因素,如表面状态、形状尺寸、温度和周围介质。


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