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弹簧根据负荷状况可分为轻载荷、一般载荷和重载荷三种状态。轻载荷指承受静态应力,应力较低,变形量较小的弹簧,如安全阀弹簧,吸收振动用弹簧等。设计使用寿命103~104次。
一般载荷指设计寿命105~106次,在振动频率300次/min条件下使用的普通弹簧。在许用应力范围内,寿命保证1×106次,载荷应力越低,寿命越长。
重载荷指长时间工作、振动频繁的弹簧。如阀门弹簧,空气锤、压力机、液压控制器弹簧,其载荷较高,常常在低于许用应力10%左右使用,使用寿命大于1×106次,通常为107次。
弹簧设计规范:一、弹簧的功能
弹簧是一种弹性元件,由于材料的弹性和弹簧的结构特点,它具有多次重复地随外栽荷的大小而做相应的弹性变形,卸载后立即***原状的特性。很多机械正是利用弹簧的这一特点来满足特殊要求的。其主要功能有:
⑴、减振和缓冲,如车辆的悬挂弹簧,各种缓冲器和弹性联轴器中的弹簧等。 ⑵、测力,如测力器和弹簧秤的弹簧等。
⑶、储存及输出能量,如钟表弹簧,q栓弹簧,仪表和自动控制机构上的原动弹簧等。
⑷、控制运动,如控制弹簧门关闭的弹簧,离合器、制动器上的弹簧,控制内燃机气缸阀门开启的弹簧等。
弹簧设计规范:弹簧的类型、特点和应用
弹簧的分类方法很多,按照所承受的载荷的不同,弹簧可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧等四种;按照形状的不同,弹簧可分为螺旋弹簧、碟形弹簧、环形弹簧、盘形弹簧和板弹簧等;按照使用材料的不同,弹簧可分为金属弹簧和非金属弹簧。
弹簧常在变载荷和冲击载荷作用下工作,而且要求在受极大应力的情况下,不产生塑性变形,因此要求弹簧材料具有较高的抗拉强度极限、弹性极限和疲劳强度极限,不易松弛。同时要求有较高的冲击韧性,良好的热处理性能等。在许用应力范围内,寿命保证1×106次,载荷应力越低,寿命越长。常见的弹簧材料有优i质碳素钢、合金钢和铜合金。在选择材料时,应考虑弹簧的用途、重要性、工作条件(如载荷性质、大小及循环特性,工作温度和周围介质,工作时间等)、加工方法、热处理和经济性等诸多因素。如碳素弹簧钢的价格低,强度高且性能好,广泛用于受静载荷和有限作用次数变载荷的小弹簧;合金钢的强度高,弹性好,耐温高,适用于尺寸较大及承受冲击载荷的弹簧;不锈钢耐腐蚀、耐高温,适用于在腐蚀性介质中工作的弹簧;铜合金的耐腐和抗磁性好,但强度低,适用于受力较小而又要求有耐腐蚀和防磁的弹簧。
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