压缩弹簧设计计算
计算项目 一.已知条件 最大工作负荷 最小工作负荷 工作行程 变载荷作用次数 弹簧材料 端部型式 端部固定状态 稳定性措施 二.几何计算 1.弹簧丝直径 1.弹簧许用应力 2.弹簧中径 3.曲度系数 4.旋绕比 5.要求的弹簧刚度 6.弹簧单圈刚度 7.有效圈数 8.弹簧刚度 9.工作极限负荷 10.工作极限负荷下变形 11.最大工作负荷下变形 12.最小工作负荷下变形 13.节距 14.间距 15.自由高度 16.工作行程 17.压并高度 10.工作极限负荷下高度 11.最大工作负荷下高度 12.最小工作负荷下高度 13.螺旋角 14.弹簧单圈展开长度 15.总圈数 16.展开长度 d [τp] D K C mm 按GB1358-78试取 按GB1358-78试取 表：11-1-6 MPa 表：11-1-2 符号 单位 Pn P1 Hn N N mm 次 公式及数据来源 结果 2000 600 100 1000000 碳素弹簧钢丝B级 端部并紧，磨平，支撑圈为1圈 两端固定 加导套 25 412 160 1.23498 6.4 14 935.793 30 31.1931 15992.1 512.682 64.1167 19.235 28.75 3.75 900 44.8817 787.5 387.318 835.883 880.765 3.27354 503.476 32 16111.2
符号 单位 Pe N CB Pe=CBP'Ho
公式及数据来源
结果 13615.8 0.485 满足
表：11-1-7 Pe>Pn
s τo MPa τmax MPa τmin MPa [s]
s=
¦ Ó o + 0.75 ¦ Ó min ¦ Ó max
5.5024 339.9 64.4067 19.322 12
Ho mm Hb mm Hj mm Hn mm H1 mm α l n1 L ° mm mm
表：11-1-5 L=ln1
计算项目 三.稳定性验算 1.稳定性临界负荷 不稳定性系数 2.稳定性条件 四.疲劳强度验算 1.疲劳强度安全系数 剪切疲劳极限 最大工作负荷产生的切应力 最小工作负荷产生的切应力 2.许用安全系数 3.强度条件
表：11-1-7 τmax=8KDPn/(πd3) τmin=8KDP1/(πd ) 表：11-1-7 s≥[s]
3
2
表：11-1-6 P" N/mm P''=(Pn-P1)/Hn P'd N/mm P'd=0.125Gd4/D3 n n=P'd/P'' P' N/mm P'=P'd/n Pj N Pj=0.125πd3τj/(KD) Fj mm Fj=Pj/P' Fn mm F1 mm t δ h mm mm mm Fn=Pn/P' F1=P1/P' t=(Ho-1.5d)/n δ=t-d Ho=nt+1.5d h=Fn-F1 Hb=(n+1.5)d Hj=Ho-Fj Hn=Ho-Fn H1=Ho-F1 α=arctan(t/πD)