如何计算一根拉簧的有效最大拉伸长度,即拉簧的弹性极限怎么算?
计算方法:
弹簧常数:以k表示,当弹簧被拉伸时,每增加1mm距离的负荷(kgf/mm)
弹簧常数公式(单位:kgf/mm):k=(G*d4)/(8*Dm3*Nc)
G:线材的刚性模数;d:线径;Dm:中径=外径-线径;Nc:有效圈数=总圈数-2。
拉力弹簧的初张力:初张力等于拉开互相紧贴的弹簧并圈所需的力,初张力在弹簧卷制成形后发生。拉力弹簧在制作时,因钢丝材质、线径、弹簧指数、静电、润滑油脂、热处理、电镀等不同,使得每个拉力弹簧初始拉力产生不平均的现象。
所以安装各规格的拉力弹簧时,应预拉至各并圈之间稍微分开一些间距。此时所需的力成为初张力。
初张力=P-k X l=最大负荷-弹簧常数X拉伸长度。
扩展资料:
拉伸弹簧的特点:
许多不同的终端装置或者“钩”是用来保证拉伸弹簧的拉力来源。拉伸弹簧与压缩弹簧的工作原理相反。压缩弹簧在压紧的时候反向作用,拉伸弹簧则在伸展或拉开的时候反向作用。当拉伸弹簧两端拉开时,弹簧则会试图将他们拉回在一起。像压缩弹簧,拉伸弹簧也是吸收与储存能量。
但不像压缩弹簧的是,大多数的拉伸弹簧通常在一定程度的张力下,即使是在没有任何的负载的情况下。这种初始的张力决定了在没有任何负载的情况下,拉伸弹簧盘绕的紧密程度。
弹性极限指金属材料受外力(拉力)到某一限度时,若除去外力,其变形(伸长)即消失而恢复原状,弹性极限即指金属材料抵抗这一限度的外力的能力。
如果继续使用拉力扩大,就会使这个物体产生塑性变形,直至断裂(拿圆棒拉伸试样来说,随着拉力增加,圆棒样产生弹性变形;拉力超过弹性极限,圆棒样开始发生屈服现象;拉力继续增加直至抗拉极限,圆棒样断裂)。
1、需要已知条件:弹簧工作状态F的力度P、配装尺寸限制、工作频率、疲劳要求、耐蚀性.
2、一般力度计算公式:
P=P'*F+P0 (P拉力、P'刚度、P0初拉力)
P'=Gd^4/8/D^3/n (G材料弹性模量、d材料直径、D弹簧中径、n有效圈数)
G=78500(碳素钢丝)、G=71600(不锈钢丝) 、 G=81000(琴钢丝)
力度单位:N ,尺寸单位:mm
3、高疲劳要求的,还需疲劳强度校核计算.
详细请参考GBT1239.6-1992或GBT23935-2009 圆柱螺旋弹簧设计计算.
现有一个砝码挂在上面,质量为30g——弹簧受到的拉力就等于砝码的重力G=mg=0.03g×10m/s^2=0.3N
此时弹簧产生的弹力就等于拉力,为0.3N
弹簧总长为7.2cm——伸长=弹簧长度-原长=7.2cm-6cm=1.2cm
又因为x=L1-L0,(拉伸时,L1是拉伸后长度,L0是弹簧原长)
L0=L1-x
压缩时x=L0-L1,L0=X+L1
各种类型弹簧有效圈数的详细计算方法:
有效圈数是指弹簧能保持相同节距的圈数。弹簧有效圈数=总圈数-支撑圈,具体根据结构进行计算。
1、对于拉伸弹簧,有效圈数n=总圈数n1,当n>20时圆整为整数圈,当n<20时圆整为半圈。
2、对于压缩弹簧,有效圈数n=总圈数n1-支撑圈数n2,n2可查表获得。尾数应为1/4、1/2、3/4、或整圈。
我们的通俗算法是压簧总圈数减掉上下接受接触不会产生变形的圈数,一般减2圈扭簧和拉簧的有效圈数就是总圈数。
拓展资料
弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。用弹性材料制成的零件在外力作用下发生形变,除去外力后又恢复原状。亦作“ 弹簧 ”。一般用弹簧钢制成。弹簧的种类复杂多样,按形状分,主要有螺旋弹簧、涡卷弹簧、板弹簧、异型弹簧等。
注意问题
由于受产品结构限制,多股簧一般具有强度高、性能好的特点。要求其材料在弹簧强度和韧性上对最终性能予以保证。多股簧在加工过程中,应注意的是:
1、支承圈根据产品要求可选用冷并和热并两种方法。采用热并方式不允许将簧加热至打火花或发白,硅锰钢温度不得高于850℃。支承圈与有效圈应有效接触,间隙不得超过圈间公称间隙的10%
2、多股簧特性可由调整导程决定,绕制时索距可进行必要调整。拧距可取3~14倍钢丝直径,但一般取8~13倍为佳。其簧力还与自由高度、并端圈、外径及钢丝性能等有密切关系,可通过调整其中某项或几项予以改变。
3、不带支承圈的弹簧和钢丝直径过细的弹簧不应焊接簧头,但端头钢索不应有明显的松散,应去毛刺。凡需焊接头部的多股簧,其焊接部位长度应小于3 倍索径(最长不大于10毫米)。加热长度应小于一圈,焊后应打磨平滑,气焊时焊接部位应进行局部低温退火。
4、弹簧表面处理一般进行磷化处理即可,也可进行其它处理。凡要进行镀层为锌与镉时,电镀后应进行除氢处理,除氢后抽3%(不少于3件)复试立定处理,复试中不得有断裂。弹簧应清除表面脏物、盐痕、氧化皮,方法可采用吹砂或汽油清洗的办法,但不能采用酸洗。
5、重要弹簧紧压时间为24小时,普通弹簧为6小时或连续压缩3~5次,每次保持3~5秒。紧压时弹簧与芯轴的间隙以芯轴直径的10%为宜,间隙过小则难于操作,间隙过大则易使弹簧发生弯曲变形。紧压时若其中一件弹簧折断,则其余应重新处理。
参考资料:百度百科:弹簧
常用钢丝绳品种有磷化涂层钢丝绳、镀锌钢丝绳、不锈钢丝绳或涂塑钢丝绳。大气环境中使用,专利技术生产的锰系磷化涂层钢丝绳使用寿命最长,锰系磷化涂层可以大幅度提高制绳钢丝表面的耐磨性和耐蚀性,锰系磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是光面钢丝绳的3-4倍,随着对耐磨磷化液的研究,还有进一步提高的可能性。依据磷化涂层钢丝绳目前市场价格,锰系磷化涂层钢丝绳日均使用成本仅仅是光面钢丝绳的百分之三十左右,锰系磷化涂层钢丝绳是光面钢丝绳的升级换代产品,仅供参考。
· 初张力=P-(k×F1)=最大负荷-(弹簧常数×拉伸长度)