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圆柱拉伸螺旋弹簧负荷特性分析

时间:2013-04-21 11:03来源:弹簧网 作者:www.zhaotanhuang.com 点击:
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[导读] 工程中的拉伸弹簧,大多有初拉力P。,弹簧圈间的线压力q为: GB1239-76指出:拉伸弹簧的载荷允许偏差一般按2级或3级精度,但未明确规定初拉力的偏差。国外有的弹簧标准规定各种精度

  工程中的拉伸弹簧,大多有初拉力P。,弹簧圈间的线压力q为:
圆柱拉伸螺旋弹簧负荷特性分析  
  GB1239-76指出:拉伸弹簧的载荷允许偏差一般按2级或3级精度,但未明确规定初拉力的偏差。国外有的弹簧标准规定各种精度的拉簧,P。偏差为+15%。
  
  1.给定长度和初拉力偏差的情形
  
  这种情形的负荷特性分析很简单。虽然,由于弹簧的初拉力取决于与弹簧长度相应的两次载荷的值,所以这种情形在实际中不是很多。但是,这种分析方法有很大的工艺价值。其负荷特性分析示意图如图5—6所示。
  
  1)在P-H坐标图上,作出点Po最大Ho最小、Po最小Ho最大,并如图5-6所示,相应地连成直线。
  
  2)拉伸变形到H2时,载荷P2的可能极限值为:
圆柱拉伸螺旋弹簧负荷特性分析  
  拉伸弹簧工作圈数的计算与两端钩环相对位置的角度公差有关。
  
  3)如图5-6所示,连接P2最大和Po最大、(Ho最大,Po最小)和P2最小,则得到载荷变化的范围。
  
  2.考核一点载荷P2,规定长度偏差的情形
  
  这种情况是前一种的扩展,初拉力的理论值由相应的公式计算。图5-7是这种情形的负荷特性分析示意图。
圆柱拉伸螺旋弹簧负荷特性分析  
  1)在图上作出点P2最大、P2最小、Ho最小、Ho最大。
  
  2)计算初拉力的可能极限值:
圆柱拉伸螺旋弹簧负荷特性分析  
  3)连接P''和P2最大,P'o和P2最小(即为最小和最大刚度线),得到载荷变化范围I。在限定区域Ⅱ(即拉伸变形超过H2后的区域),则正好与I区域相反,是由上面的最大刚度线和下面的最小刚度线限定。这两条刚度线延长后交于M点。
  
  如果M点在弹簧1作图标注的自由长度Ho的左方,则可以使长度和初拉力的偏差相互调整,并在制造中充分利用其它几何参数的公差,使载荷的要求得到满足。这种工艺公差的相互配合可借助于图示长方形abcd和a'b'c'd'来说明。在这种情况下,初拉力的公差随着自由长度公差的增加而减小。反之,初拉力的公差随着自由长度公差的减小而增大.
  
  3.规定长度偏差,考核初拉力和载荷P2
  
  这种情形的负荷特性如图5-8所示,分析方法如下:
  
  1)在图上确定点Po最大、Po最小及(Ho最大、Po最小),在规定长度H2上确定P2最大、P2最小。
  
  2)连接圆柱拉伸螺旋弹簧负荷特性分析,得到载荷限定范围I。
  
  3)根据最大或最小刚度,计算初拉力可能的极限值P''o和P'o。
 圆柱拉伸螺旋弹簧负荷特性分析 
  4)作出最大刚度线P''oP2最大和最小刚度线P'P2最大延长交于M点。连接Po最大P2最小,如果Po最大P2最小与水平轴的夹角在最大、最小刚度线与水平轴夹角的中间,则载荷限定区域Ⅱ由此线组成。否则,将由最大、最小刚度线组成。
  
  如果M点位于弹簧工作图标注的自由长度值Ho的左方,则与前述情形类似,可以使初拉力与自由长度的公差相互调整,在弹簧制造中,充分利用其它几何参数的公差,即弹簧刚度的公差,以保证载荷P2的大小在公差带内。
  
  4.规定弹簧长度偏差,考核两点载荷P1和P2的情形
  
  在某些对拉簧工作变形时,相应不同变形下的载荷都有要求的情况下,就必须对最小工作载荷P1和最大工作载荷P2同时予以考核,在这种情况下的负荷特性分析如图5-9所示。
  
  1)在图上作出规定的两点载荷:P:最大、P1最小;P2最小、P2最大,及规定的自由长度最大、最小值Ho最大、Ho最小连P1最大P2最大、p1最小、p2最小,得变形H1、H2之间的载荷限定区域Ⅱ。
圆柱拉伸螺旋弹簧负荷特性分析  
  2)根据最大和最小刚度P'最大、P'最小,计算初拉力可能的极限值:
圆柱拉伸螺旋弹簧负荷特性分析  
  3)作出最大刚度线P'oP1最小及最小刚度线P''ooP1最大。如果连接P1最大P2最小和P1最小P2最大的线的斜率在最小和最大刚度线斜率中间,则变形H2前和变形H2后的载荷变化限定区域I,皿由这两条直线组成。否则,就由最大及最小刚度线组成。

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