無錫彈簧的力學(xué)計算即胡克定律,其中,F(xiàn) 為彈力,k 是勁度系數(shù),△x 是彈簧形變量(N/mm) 其中: G=線材的剛性模數(shù), 單位 N/mm^2 (即切變模量) : 碳素彈簧鋼絲 (如 65Mn) 以及常用彈簧鋼絲 79000 ;不銹鋼絲 7000 ,硅青銅線 G=4000,d=線徑(mm) Do=OD=外徑(mm) Dm=MD=中徑=Do-d(mm) N=總?cè)?shù) Nc=有效圈數(shù)=N-2 彈簧常數(shù)計算范例: 線徑=2.0mm , 外徑=22mm , 總?cè)?shù)=5.5 圈 ,鋼絲材 質(zhì)=琴鋼絲 在彈性限度內(nèi),彈簧的彈力可由 F=kX,x 為彈簧的伸長的長度;k 為勁度系數(shù),表示彈簧的一種屬性,它的數(shù)值與彈簧的材料,彈簧絲的粗細,彈簧圈的直徑,單位長度的匝數(shù)及彈簧的原長有關(guān)。
在實際工作中,我們常碰到彈簧不能把運動物體推到設(shè)定的位置,也就是說彈簧的計算自由長度變短了。其主要原因是沒有作初壓縮處理,就是把一根制造成的彈簧,用較大的力把它壓縮到他的壓縮高度或并緊高度(有必要的話),放開后不能***到他原來的自由長度的操作。其縮短量稱為“初壓縮量”。一般重復(fù)了3-6次壓縮后,長度不再縮短,即彈簧“***”。經(jīng)初壓縮后彈簧發(fā)生變形。
在實際工作中,壓簧即使受到超出材料彈性限以外的力,也應(yīng)能維持它的工作長度。因此,成品簧的長度應(yīng)等于彈簧的計算長度加初壓縮量,可避免簧不到位,以免簧圈并緊時發(fā)生***應(yīng)力,導(dǎo)致彈簧示性線發(fā)生異常而不到位。
為了保障彈簧能夠可靠地工作,其材料除應(yīng)滿足具有較高的強度極限和屈服極限外,還必須具有較高的彈性極限、疲勞極限、沖擊韌性、塑性和良好的熱處理工藝性等。實踐中應(yīng)用廣泛的就是彈簧鋼,其品種又有碳素 彈簧鋼、低錳彈簧鋼、硅錳 彈簧鋼和鉻釩鋼等。
彈簧材料選擇必須充分考慮到彈簧的用途、重要程度與所受的載荷性質(zhì)、大小、循環(huán)特性、工作溫度、周圍介質(zhì)等使用條件,以及加工、熱處理和經(jīng)濟性等因素,以便使選擇結(jié)果與實際要求相吻合。鋼是常用的彈簧材料。當(dāng)受力較小而又要求防腐蝕、防磁等特性時,可以采用有色金屬 。此外,還有用非金屬材料 制做的彈簧 ,如橡膠、塑料、軟木 及空氣等。