圆柱螺旋压缩弹簧设计

1. 圆柱螺旋压缩弹簧的怎么选用

90％以上的模具都不同程度的用到了弹性元件，如压料(边)装置、顶料装置和各种复位机构等。实际生产中由于弹性元件的选用不当或失效而造成模具不能正常工作的现象屡见不鲜。由于弹性元件的多样性及使用上的特殊性，要求模具工作者对模用弹性元件的种类和性能有较深入的了解，以便正确的使用模用弹簧。

模用弹性元件的种类较多。若按产生弹性力的介质不同，通常可分为金属弹簧、橡胶弹簧和流体(主要是气体)弹簧三大类，它们的特性曲线(弹性力P与弹簧压缩量λ的关系)存在着较大的差异。

本文较详细地讨论金属圆截面圆柱螺旋压缩弹簧，金属弹簧简称弹簧，是指用弹簧钢制成的各类金属弹性体，模具中常用的有圆柱形螺旋压缩弹簧(其弹簧丝的截面有圆形和矩形两种)和碟簧等。金属弹簧具有结构简单、成本较低和寿命较长等优点，在模具中得到广泛的应用。旋压缩弹簧具有品种规格多，设计及制造技术成熟和简单等优点，是目前模用弹簧中用量最大的一种金属弹性体，约占金属弹簧用量的90％。

2. 压缩弹簧的生产设计有哪些技术

1、设计压缩弹簧需要的基本参数即外径，内径，长度，也就是弹簧所占的空间范围，这是第一条件。

2、弹力，必须清楚的了解当弹簧处于工作状态时实际所需的力度(N)，方便选取材质和线径。

3、压缩量，也就是压缩行程，由此决定圈数。

4、弹簧工作环境，在高湿度环境工作，弹簧表面需做表面处理，以防腐防潮；在高温环境工作，由于温度对弹簧的使用寿命有着巨大的影响，所以，高温环境工作的则需选择耐高温材质，才可正常工作。在某一挠区长度下之负荷。一寸至几寸长度变化范围内之负荷比率。最大体高“自由长”（Maximum solid height）。运用时之最小压缩高。

3. 压缩弹簧计算基本认知

我们都知道压缩弹簧就是承受压力的螺旋弹簧，它一般用料的截面基本都是圆形。压缩弹簧一直广泛用于我们的生活，不管是一些大型的设备或者小型的设备，都基本用上了压缩弹簧。那么知道一些关于压缩弹簧计算的知识，是不是对于我们的生活有着许多的便利了。因为圆形弹簧使用较多，所以就简单为大家介绍一下关于圆形压缩弹簧计算的知识。下面和小兔一起去学习一下吧。

圆柱螺旋弹簧根据工作时受力不同又可分为:压缩弹簧,拉伸弹簧和扭转弹簧。此次扫盲我们只介绍圆柱螺旋弹簧。

圆柱螺旋压缩弹簧各部分名称及尺寸关系

此图为圆柱螺旋压缩弹簧各部分尺寸,图中尺寸的意义如下

1.簧丝直径d弹簧的钢丝直径(俗称线径或线径)

2.弹簧外径D弹簧的最大直径(俗称大径,也有的公司用OD来表示外径,知道就好,不要学这种坏习惯)3.弹簧内径D1弹簧的最小直径(俗称小径,也有的公司用ID来表示内径,知道就好,不要学这种坏习惯)

4.弹簧中径D2弹簧的平均直径(俗称中心径,也有的公司用Dcen来表示外径,知道就好,不要学这种坏习惯)5.节距t除两端支撑圈外,弹簧上相邻两圈在相对应两之间的轴向距离6.弹簧圈数弹簧圈数共有三种,即有效圈数n,支撑圈n2,和总圈数n1.7.自由高度H0弹簧在不受外力时的高度(或长度)，H0=nt+(n2-0.5)d

当然弹簧的参数远远不只这些，像一些疲劳特性计算,有效寿命的计算,载荷与变形屈服曲线,弹簧刚度有限元分析等,在扫盲班中就不做解释了,放在后面提高班中再介绍。

接下来简单介绍一下弹簧的加工艺:

我们常用碳素弹簧钢、合金弹簧钢、不锈弹簧钢以及铜合金、镍合金和橡胶等材料来制作弹簧。弹簧的制造方法有冷卷法和热卷法。弹簧丝直径小于8毫米的一般用冷卷法，大于8毫米的用热卷法。有些弹簧在制成后还要进行强压或喷丸处理，可提高弹簧的承载能力。

我们回到正题,讨论一下此次扫盲题的分析及计算:首先我们要搞清楚弹簧的刚度计算公式~弹簧刚度值我们用K来表示,单位是N/mm2

K=G*d^4/8*d2^3*n其中G是指材料的切变模量(俗称弹性系数),此数据一般可通过查表获得,也可以要求供应厂商提供材料物性表获得.常见的像SUS631,SUS316,SUS304,SUS302等为70000N/mm2弹簧刚,65Mn等等约为80000N/mm2~

求得K值后后，我们还需获得弹簧的作用长度L值，此长度由我们设计者来设计确定。

作用长度指弹簧的预压长度+作用行程长度之和如一个弹簧由10压缩至6,那么它的作用长度则为4.如果还有预压高度，也要一并算入作用长度。最后弹簧作用力P值为：P=K*L

具体的计算过程小兔就不多讲了，毕竟大家都不是小学生了，而所有制造压缩弹簧中，只要没有严格的标准，只要是符舍设计要求的制造都是可行的。我们可以随意改变弹簧线径，有效圈数，自由高度，内径等参数来调整弹簧作用力。但是对于一些严格要求的设备就不行了。好了，所有的介绍就到这里了，希望可以帮助大家，让大家收获一份知识。

4. 压缩弹簧的应用与设计是有哪些

压缩弹簧的钢丝弹簧用于一切从家电到机动设备，电机等的类型，因为它是所需类型的弹簧。由负载作用于它们或它们的端部被压缩，压缩弹簧被压缩导线的设计试图返回弹簧返回到原来的形状，从而负载推回。主要应用方向:医疗呼吸设备、医疗移动设备、手工工具、家庭护理设备、减震、发动机气门弹簧。生产设计：看实际产品需求来自行选择弹簧材料。根据产品要求,确定弹簧的内外径,有效圈数,及线径的取值范围.。将相关参数代入设计参数公式。压缩弹簧的钢丝弹簧用于一切从家电到机动设备，电机等的类型，因为它是所需类型的弹簧。由负载作用于它们或它们的端部被压缩，压缩弹簧被压缩导线的设计试图返回弹簧返回到原来的形状，从而负载推回。 主要应用方向:医疗呼吸设备、医疗移动设备、手工工具、家庭护理设备、减震、发动机气门弹簧。

压缩弹簧是承受向压力的螺旋弹簧，它所用的材料截面多为圆形，也 有用矩形和多股钢萦卷制的，弹簧一般为等节距的，压缩弹簧的形状有：圆柱形、圆锥形、中凸形和中凹形以及少量的非圆形等，压缩弹簧的圈与圈之间有一定的间隙，当受到外载荷时弹簧收缩变形，储存变形能。按受力性质弹簧可分为拉伸弹簧，压缩弹簧，扭转弹簧和弯曲弹簧。按形状可分为蝶形弹簧，环形弹簧，板弹簧，螺旋弹簧、截锥涡卷弹簧以及扭杆弹簧等。

5. 【压缩弹簧原理】生产压缩弹簧标准规定

压缩弹簧的个头很小，但是用途是很广泛的，从我们日常生活使用的家用电器到工厂里面的加工设备等，都离不开小小的压缩弹簧，虽然表面上一般看不到它的影子但是压缩弹簧在后台默默无闻的工作，直到耗尽它的寿命，到现在如今我们国家的生产弹簧已经有40多年的时间了，制作压缩弹簧的标准也是越来越完善了，那么我们来了解一下压缩弹簧原理和生产压缩弹簧标准已经规定了哪些。压缩弹簧特点
压缩弹簧(CompressionSprings) 对外载压力提供反抗力量。压缩弹簧一般是金属丝等节距盘绕和有固定的线径。压缩弹簧利用多个开放线圈对外载压力(如重力压下车轮，或者身体压在床褥上)供给抵抗力量。也就是，他们回推以反抗外部压力。压缩弹簧一般是金属丝等节距盘绕和有固定的线径。此外，也有圆锥形的压缩弹簧，或者圆锥和直线型组合的弹簧。根据不同的应用领域，压缩弹簧可用于抵抗压力和(或)存储能量。圆形金属丝是压缩弹簧最常用的，但也有正方形、长方形和特殊形状的金属丝制造出的压缩弹簧。


压缩弹簧(压簧)是承受向压力的螺旋弹簧，它所用的材料截面多为圆形，也 有用矩形和多股钢萦卷制的，弹簧一般为等节距的，压缩弹簧的形状有：圆柱形、圆锥形、中凸形和中凹形以及少量的非圆形等，压缩弹簧的圈与圈之间有一定的间隙，当受到外载荷时弹簧收缩变形，储存形变能。


压缩弹簧标准生产规定
GB/T 1239.2-1989 冷卷圆柱螺旋压缩弹簧 技术条件
GB/T 1239.3-1989 冷卷圆柱螺旋扭转弹簧 技术条件
GB/T 1239.4-1989 热卷圆柱螺旋弹簧 技术条件
GB/T 1239.6-1989 圆柱螺旋弹簧 设计计算
GB/T 1973.1-1989 小型圆柱螺旋弹簧 技术条件
GB/T 1973.2-1989 小型圆柱螺旋拉伸弹簧 尺寸及参数
GB/T 1973.3-1989 小型圆柱螺旋压缩弹簧 尺寸及参数
GB/T 2087-2001 圆柱螺旋拉伸弹尺寸及参数(半圆钩环型)
GB/T 2088-1997 圆柱螺旋拉伸弹(圆钩环压中心型)尺寸及参数
GB/T 2089-1994 圆柱螺旋压缩弹簧(两端并紧磨平或锻平型)尺寸及参数
GB/T 4142-2001 圆柱螺旋拉伸弹尺寸及参数(圆钩环型)
GB/T 2785-1988 内燃机气门弹簧技术条件
GB/T 2940-1982 柴油机用喷油泵、调速器、喷油器弹簧技术条件
GB/T 4036-1983 手表发条
GB/T 4037-1983 手表游丝
GB/T 1972-2005 碟形弹簧
GB/T 10867-1989 弹簧减振器
GB/T 13828-1992 多股圆柱螺旋弹簧
GB/T 9296-1988 地弹簧
GB/T 1805-2001 弹簧术语
GB/T 1358-1993 圆柱螺旋弹簧尺寸系列
JB/T 6655-1993 耐高温弹簧技术条件
JB/T 10416-2004 汽车悬架用螺旋弹簧 技术条件
JB/T 10417-2004 摩托车减震弹簧 技术条件
JB/T 10418-2004 气弹簧设计计算
JB/T 6653-1993 扁钢丝圆柱螺旋压缩弹簧
JB/T 6654-1993 平面涡卷弹簧 技术条件
JB/T 7366-1994 平面涡卷弹簧设计计算
JB/T 8584-1997 橡胶—金属螺旋复合弹簧
JB/T 9129-2000 60Si2Mn钢螺旋弹簧 金相检验
JB/T 9127-2000 圆柱螺旋弹簧喷丸 技术规范
JB/T 3338.1-1993 液压件圆柱螺旋压缩弹簧 技术条件
JB/T 3338.2-1993 液压件圆柱螺旋压缩弹簧 设计计算
JB/T 8046.1-1996 压缩气弹簧
JB/T 8046.2-1996 可锁定气弹簧
JB/T 7367.1-2000 圆柱螺旋压缩弹簧超声波探伤方法
JB/T 7757.1-1995 机械密封用圆柱螺旋弹簧
JB/T 7283-1994 农业机械钢板弹簧技术条件
JB/T 50022-1994 农业机械钢板弹簧产品质量分等
JB/T 3383-1983 汽车钢板弹簧台架试验方法
JB/T 3782-1984 汽车钢板弹簧金相检验标准
JB/T 539-1984 汽车钢板弹簧销和吊耳技术条件
ZB T 06001-1988 汽车钢板弹簧喷丸处理规范
QCn29035-1991 汽车钢板弹簧技术条件
QC/T 29103-1992 汽车钢板弹簧质量分等规定
JB/T 53394-2000 碟形弹簧 产品质量分等
JB/T 3396-2000 液压件圆柱螺旋压缩弹簧 产品质量分等
JB/T 58700-2000 弹簧 产品质量分等 总则
JB/T 58701-2000 小型圆柱螺旋弹簧 产品质量分等
JB/T 58702-2000 圆柱螺旋弹簧 产品质量分等
JB/T 7944-2000 圆柱螺旋弹簧 抽样检查


我们在生活中一般常见的弹簧有：拉伸螺旋弹簧、压缩螺旋弹簧、扭转螺旋弹簧等三大类。其中拉伸、压缩弹簧使用的数量是比较多的，规格上面也比较繁杂，在使用的时候稍微改造一下就可以了，如果使用的弹簧数量很少也不用讲究弹簧的特性，在市场上是很容易买得到的，但是价格相对高一些，一般长期大量使用就会找专业生产厂家供应，不论是少量使用还是大量使用，压缩弹簧标准是不容大意的问题。

6. 螺旋弹簧的设计参数

用弹簧钢丝绕制成的螺旋状弹簧。圆柱螺旋压缩弹簧各部分名称及尺寸关系：
1.簧丝直径d，制造弹簧的钢丝直径。
2.弹簧外径D0，弹簧的最大直径。
3.弹簧内径D1，弹簧的最小直径，D1=D-2d。
4.弹簧中径D2，弹簧的平均直径，D2=D-d。
5.节距t，除两端支承圈外，相邻两圈的轴向距离。
6.有效圈数n、支承圈数n2和总圈数n1，为使压缩弹簧工作时放置平稳、受力均匀，制造时会将弹簧两端并紧且磨平。并紧磨平的部分只起支承作用，故为支承圈。支承圈有1.5、2、2.5圈三种，2.5圈用的最多。其余个圈保持相等的节距，称为有效圈数。总圈数n1即为有效圈数n与支承圈数n2之和。
7.自由高度H0，弹簧不受外力作用时的总高度，H0=nt+（n2-0.5）d。
8.展开长度L，制造弹簧所用的坯料长度，L≈n1√（πD2）²+t²。

7. 弹簧设计的技术要求

文档介绍：
弹簧的基本性能禾
设计要求
—低压电器十大工艺之一 弹簧的基本性能和设计要求
低压电器十大工艺
冷冲压
触头焊接
塑料成型
热处理
弹簧制造
电镀
线圈绕制
涂漆
铁芯制造
绝缘处理(浸漆) 弹簧的基本性能和设计要求
口弹簧的基本性能是在载荷作用下产生变形,卸载时释放能量恢复原形,
加载变形过程遵循一定的规律
口弹簧在低压电器中的作用:
A)保证动作力:如操作机构的作用力、触头压力、电磁系统的反作
用力等;
B)缓冲作用:由于电器上电磁铁的吸合、断开时有很大的冲击力,
用弹簧制成缓冲机构,可以吸收动能,减少冲击。
C)防止联结件松动:电器在工作中有振动,各联结部分需要用弹篑
的弹力压紧,防止松动。 弹簧的基本性能和设计要求
弹簧的特性线
载荷P(M)与变形F(φ)之间的关系曲线称为弹簧的特性线。弹簧
的特性线大致有三种类型:直线型、渐增型和渐减型
直线型——刚度不随载荷的变化而变化
渐增型——一刚度随载荷的増加而增大
渐减型——一刚度随载荷的增加而减小 弹簧的基本性能和设计要求
口常用弹簧的分类(按形状和结构分)
(1)圆柱螺旋弹簧
(2)变径螺旋弹簧
(3)蝶形弹簧
(4)平面蜗卷弹簧
(5)片弹篑 常用弹簧的分类
1)圆柱螺旋弹簧
这类弹簧多数由圆形截面材料制成,当同样空间条件下需要更大的刚度时
可选用矩形截面的材料。低压断路器中常用的圆柱型弹簧有以下三种
A)圆柱形螺旋压缩弹簧
这种弹簧结构简单,制造方便,特性接近于直线型,刚度值较稳定。
在低压断路器中常用作触头弹簧、螺旋管式电磁脱扣器的瞬时弹簧等。
B)圆柱形螺旋拉伸弹簧
性能和特点与压缩弹簧相同,主要承受拉伸载荷,其特性线是直线型,分
无初应力和有初应力两种。
在低压断路器中常用作机构主弹簧(一般有初应力)、拍合式电磁脱扣器
的瞬时弹簧和机构的复位弹簧等(一殷无初应力)
C)圆柱形螺旋扭转弹簧
这种弹簧主要承受扭

8. 压缩弹簧的参数都有哪些

• 压缩弹簧的参数都有哪些，首先看一个公式：

  

• 上面公式里每项代表的含义为：

  G = 剪切弹性模量[MPa, psi]（G值大小为：钢丝8000，不锈钢7200）

  d = 线径 [mm, in]

  n = 有效圈数 [-]

  D = 中心直径 [mm, in]

  k = 弹簧系数 [N/mm, lb/in]

• 这个公式是弹簧刚度的计算公式，刚度乘以工作行程就等于这个弹簧的工作力度。

• 通过上式，我们可以得出，压缩弹簧的参数必须由：材料、线径、中心直径、有效圈数、弹簧总长，工作高度，需求力度这些参数组成。如果对力度没有特别要求的弹簧，可以不提供弹簧的工作高度和需求力度的参数。

希望能帮助到您 ！谢谢！

9. 圆柱螺旋压缩弹簧的计算公式

弹簧的最大工作负荷Pn和最小工作负荷P1，是设计弹簧前的所设定条件，也就是弹簧所处的工作条件，是已知条件，不是靠什么公式计算的。比如你要给弹簧加上300N的压力，那么它最大的工作负荷Pn=300N。弹簧最大的工作行程（h）=弹簧最大负荷下的变形量（Fn） - 弹簧最小负荷下的变形量（F1），曲度系数K=0.615/C（C 为旋绕比，可查相应的规范） ；Fn=n*Pn*D^3 /(0.125*G*d^4) F1=n*P1*D^3 /(0.125*G*d^4) 其中n为有效圈数，G为切变模量（这里取G=78000N/mm^2 ） D弹簧中径mm d为弹簧丝直径mm

10. 压缩弹簧选型及相关介绍

说到压缩弹簧，尽管我们在日常生活中难以见到它的身影，但不同规格的弹簧在各种建材的施工中扮演着重要的角色，有时甚至是一个小小的弹簧就能支撑起巨大的物件，那么，根据现代装修业的需要应运而生的压缩弹簧，压缩弹簧选型是怎样的呢，又分别注重哪一类的用途呢，这就来随小编看看吧!

什么是压缩弹簧

压缩弹簧一般呈螺旋式的造型，能承受一定的向压力，它所采用的截面形状一般情况下是圆形，现在建材业的发展也催生了矩形和多股钢萦卷的形状，常见的压缩弹簧节距一般是相等一致的，在这个基础上的压缩弹簧形状有圆柱形、圆锥形、中凸形等等，异形的压缩弹簧是很少见的，因为不符合现代工业需要，其次它也不符合物理工学。关于压缩弹簧的工作原理，我们可以用这样一句话来概括：当压缩弹簧的圈与圈之间存在的间隙被外载荷刺激时，发生一定的变形，此时它就储存了变形能，可以在下次施力时再作用出去。

压缩弹簧如何选型

对于不少网友在提问的关于压缩弹簧的选型问题，小编在这里要告诫大家，首先我们要知道自己的使用要求，其次再考虑弹簧的选型要求，一般来说，我们可以根据弹簧的材质、线径、卷方向、内外径等几个方便来考虑选择什么样外观的弹簧，再根据自由长、有效卷数、力值等来确定我们要选购的弹簧性能。

例如如果我们需要对普通的机械安装压缩弹簧，我们可以选择一些强度高、性能好的弹簧，此时，油淬火回火碳素弹簧钢丝就是不错的选择，因为它在所有的型号中属于A类，直径距离也十分理想。如果我们要用于对一些物体高负荷，我们可以选择一些强度和弹性都十分优良，而且是脱碳的压缩弹簧，像锰钢弹簧钢丝就是一种非常适合我们的压缩弹簧。

概述

压缩弹簧(压簧)是承受向压力的螺旋弹簧，它所用的材料截面多为圆形，也有用矩形和多股钢萦卷制的，弹簧一般为等节距的，压缩弹簧的形状有：圆柱形、圆锥形、中凸形和中凹形以及少量的非圆形等，压缩弹簧的圈与圈之间有一定的间隙，当受到外载荷时弹簧收缩变形，储存形变能。

特点

压缩弹簧(CompressionSprings)对外载压力提供反抗力量。压缩弹簧一般是金属丝等节距盘绕和有固定的线径。压缩弹簧利用多个开放线圈对外载压力(如重力压下车轮，或者身体压在床褥上)供给抵抗力量。也就是，他们回推以反抗外部压力。压缩弹簧一般是金属丝等节距盘绕和有固定的线径。此外，也有圆锥形的压缩弹簧，或者圆锥和直线型组合的弹簧。根据不同的应用领域，压缩弹簧可用于抵抗压力和(或)存储能量。圆形金属丝是压缩弹簧最常用的，但也有正方形、长方形和特殊形状的金属丝制造出的压缩弹簧。

应用

压缩弹簧的钢丝弹簧用于一切从家电到机动设备，电机等的类型，因为它是所需类型的弹簧。由负载作用于它们或它们的端部被压缩，压缩弹簧被压缩导线的设计试图返回弹簧返回到原来的形状，从而负载推回。

主要应用方向:医疗呼吸设备、医疗移动设备、手工工具、家庭护理设备、减震、发动机气门弹簧。

生产设计

1.看实际产品需求来自行选择弹簧材料.

2.根据产品要求,确定弹簧的内外径,有效圈数,及线径的取值范围.

3.将相关参数代入设计参数公式.

了解了这么多，相信大家对压缩弹簧选型已经有了一定的认识，尽管压缩弹簧的领域有着数十种甚至上百种的分类，但是切记我们要根据自己的需要去选择压缩弹簧，不要盲目的对常用型号进行购买，到最后只会浪费我们安装时的时间和金钱成本。