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机械弹簧的负荷特性

时间:2013-03-22 12:23来源:弹簧网 作者:www.zhaotanhuang.com 点击:
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[导读] 弹簧变形时,载荷与变形之间的关系称为负荷特性。负荷特性是否符合要求,是考核弹簧制造质量的重要指标。弹簧的负荷特性常用载荷与变形之间的关系曲线来表示,这种曲线叫做弹

  弹簧变形时,载荷与变形之间的关系称为负荷特性。负荷特性是否符合要求,是考核弹簧制造质量的重要指标。弹簧的负荷特性常用载荷与变形之间的关系曲线来表示,这种曲线叫做弹簧的特性线。如图1-19所示,弹簧的特性线大致有三种类型,直线型(圈中a)、渐增型(圈中b)和渐减型(图中c)。有些弹簧的特性线可以是以上两种或三种类型的组合。
  
  最常见的等节距圆柱螺旋拉伸或者压缩弹簧,其负荷特性属于直线型。当然,这里忽略了弹簧拉伸或者压缩变形过程中,弹簧螺旋角的变化。在这种情况下,弹簧的刚度p,(产生单位变形所需要的力)是常数:
机械弹簧的负荷特性

  但是,弹簧在拉伸(或压缩)变形过程中,螺旋角会发生变化,因此,严格来说特性线是非线性的(见图1-20)。从图中看出,压缩弹簧在压力P的作用下,随着变形量的增加(弹簧的螺旋角α减小,中径D2也略有增大),其特性线呈渐增型,而对于拉伸弹簧,刚正好相反,其特性线呈渐减型。
机械弹簧的负荷特性

  螺旋弹簧负荷特性的非线性误差取央于弹簧的几何尺寸、材料截面形状,弹簧位移的大小及端部的固定方法。一般来说,如果弹簧的螺旋角不大(小于10度),变形也不大,这种误差是很小的(见表5-1)。
  
  与拉伸(或压缩)螺旋弹簧相似,扭转螺旋弹簧的负荷特性也是非线性的。若忽略中径D2及有效圈数n的变化,刚度M'为(产生单位转角所需的扭矩):

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机械弹簧的负荷特性
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