弹簧

维基百科,自由的百科全书
跳转至: 导航搜索
條型彈簧
鋼片彈簧

弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。一般用弹簧钢制成。利用它的弹性可以控制机件的运动、缓和冲击或震动、储蓄能量、测量力的大小等。广泛用于机器、仪表中。

弹簧的受力与变形符合虎克定律,即受力與形變量需成正比,见下式:

  • F=-kx

扭力彈簧-彈簧常數公式[编辑]

彈簧常數 :以 k 表示,當彈簧被扭轉時,每增加1°扭轉角之負荷 (kgf/mm).

K=\frac{E*d^4}{1167*D_m*p*N*R} (kgf/mm).
E= 線材之鋼性模數
琴鋼線E=21000
不銹鋼線E=19400
磷青銅線E=11200
黃銅線E=11200
d = 線徑
D_o=OD =外徑
D_i= ID = 內徑
D_m=MD =中心徑 =D_o-d
N = 總圈數
R =負荷作用之力臂
p = 3.1416 

拉伸彈簧-彈簧常數公式[编辑]

彈簧常數 :以k表示。當彈簧被拉長時,每增加1mm行程之負荷(kgf/​mm).

K=\frac{G*d^4}{8*D_m^3*N_c} kgf/mm).
G= 線材之鋼性模數
琴鋼線G=8000
不銹鋼線 G=7300
磷青銅線G=4500
黃銅線G=3500
d = 線徑
D_o=OD =外徑
D_i= ID = 內徑
D_m=MD =中心徑 =D_o-d
N = 總圈數
N_c =有效圈數=N-2

定力彈簧/恆力彈簧[编辑]

扭力計算:

F=\frac{E*b*h^3}{6.6*d_n^2}
E 彈性模量
琴鋼線E =21000 ,不銹鋼線E =19400 ,磷青銅線 E=11200 ,黃銅線E=11200
d_n 彈簧自由狀態下的內圈直徑(輸入端)
b 截面寬度
h 截面厚度

定扭力彈簧/定扭矩彈簧/恆扭矩彈簧[编辑]

扭矩計算:

F=\frac{E*b*h^3}{6.6*d_n^2}
T=\frac{(E*b*h^3d_1)*(\frac{1}{d_n}+\frac{1}{d_1})^2}{12}
E——彈性模量,琴鋼線 E=21000 ,不銹鋼線 E=19400 ,磷青銅線 E=11200 ,黃銅線 E=11200
d_n—— 彈簧自由狀態下的內圈直徑(輸入端)
d_1—— 彈簧的心軸直徑 (輸出端)
b—— 截面寬度
h—— 截面厚度

彈簧總長度 :

L=\pi*N(D_o+N_t)+10D_o

這個公式考慮了啟動的直徑,形成圈數(N),材料厚度(t)還有輸出軸直徑(D_o