弹簧设计计算过程
Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
弹簧设计计算
已知条件：
弹簧自由长度H0=
弹簧安装长度L1=411mm
弹簧工作长度L2=227mm
弹簧中径D=
弹簧直径d=
弹簧螺距P=12mm
弹簧有效圈数n=66
弹簧实际圈数n1=68
计算步骤：
（1）初步考虑采用油淬火-回火硅锰弹簧钢丝60Si2MnA C 类，抗拉强度1716-1863MPa ，切变模量G=79GPa ，弹性模量E=206GPa 。

取b σ=1716MPa 。

（2）压缩弹簧许用切应力
p τ=~ b σ=~*1716MPa=~
取p τ=。

（3）由于弹簧刚度尚未可知，但是弹簧的中径、直径、有效圈数都已知。

2
.33.22==d D C =（计算值在5~8之间） 6.9688
615.046.9688416.96884615.04414+-⨯-⨯=+--=C C C K = 弹簧的最大工作压缩量Fn=795-227=568mm 由公式348D
P F Gd n n n =可得最大工作载荷34343.226685682.3798⨯⨯⨯⨯==nD F Gd P n n = 弹簧刚度663.2282.379834
34'
⨯⨯⨯==n D Gd P =mm 节距t=66
2.35.1795)2~1(0⨯-=-n d H =≈12 计算出来的自由高度H0=nt+=66*12+*=
压并高度Hb=(n+d=(66+*=216mm
弹簧最小工作载荷时的压缩量F1=795-411=384mm 则最小工作载荷3
431413.226683842.3798⨯⨯⨯⨯==nD F Gd P = 螺旋角α=arctan(t/πD)=arctan(12/*)= 弧度= ° 弹簧展开长度L=1696
.0cos 683.22cos 1⨯⨯=παπDn = ≈4833mm 弹簧压并高度H b ≤n 1*d max =68*（+）=，取值216mm 弹簧压并时的变形量为=
弹簧压并时的载荷为Fa=*=
（4）螺旋弹簧的稳定性、强度和共振的验算 高径比b=H0/D==>
n B c P H P C P >=0'
不稳定系数C B =
==0'H P C P B c **=<n P =
所以必须设置导杆。

导杆与弹簧的推荐间隙为3~4毫米 疲劳强度验算，安全系数p S S ≥+=max
min 075.0τττ 0τ=b σ=*1716MPa= =⨯⨯⨯⨯==
803.57582.33.221.21398833max ππτn P d KD =⨯⨯⨯⨯==543.26252.33.221.2139883
13min ππτP d KD 许用安全系数p S 取值
5
.16908.114275.06.60075.0max min 0⨯+=+=τττS =<安全系数不够。