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標(biāo)題: 關(guān)于圓柱螺旋壓縮彈簧的問題 [打印本頁]
作者: 裝裝    時(shí)間: 2012-11-26 10:34
標(biāo)題: 關(guān)于圓柱螺旋壓縮彈簧的問題
以前做過幾次小的壓縮彈簧缸，雖然行程能夠達(dá)到要求，但彈回時(shí)的距離總是小于工作時(shí)的壓縮量，猜下來之后發(fā)現(xiàn)彈簧的自由高度比沒有使用前變小了。是彈簧的材料沒有達(dá)到 要求？還是自身設(shè)計(jì)的有問題？希望專家們給幫忙指點(diǎn)一下。
作者: 619341834    時(shí)間: 2012-11-26 13:07
很明顯，你把工件的負(fù)載，摩擦等等因素忽略了。這類問題不影響設(shè)計(jì)，只要在自由高度內(nèi)，都是可以的。
作者: 周benbendage    時(shí)間: 2012-11-26 13:16
不排除材料問題的影響，但我個(gè)人感覺還是有設(shè)計(jì)缺陷在里面。
" @2 J8 Y& t. I" a' k6 s: s1 q% G, U( T5 X  J, k$ m
液壓缸的回位彈簧設(shè)計(jì)時(shí)要是留點(diǎn)冗余可能會(huì)很方便的解決你的問題，即裝配時(shí)就不要使用自由高度，而是讓彈簧有適量預(yù)緊就可以了。
作者: 裝裝    時(shí)間: 2012-11-26 16:46
周benbendage 發(fā)表于 2012-11-26 13:16 9 f8 B0 k: S4 S1 g, \, B2 d
不排除材料問題的影響，但我個(gè)人感覺還是有設(shè)計(jì)缺陷在里面。# D# Y' U6 i$ p9 j3 m

0 w( B3 n; p$ l4 z6 l" T液壓缸的回位彈簧設(shè)計(jì)時(shí)要是留點(diǎn)冗余可能會(huì) ...
) N# b# [: g: R, l: h" f. ~
我也是設(shè)計(jì)了預(yù)壓緊量了，預(yù)壓力取的1MPa.
作者: 害怕伏櫪    時(shí)間: 2012-11-27 06:37
本帖最后由 害怕伏櫪 于 2012-11-27 08:37 編輯
+ B6 S2 {5 Q, Y/ r2 {: [+ Y' f+ k; J( g0 J
樓主的問題是因?yàn)閺椈韶?fù)荷太大，變形量超過極限值。另外，彈簧的熱處理不好，彈簧鋼絲性能沒有達(dá)到設(shè)計(jì)值。: V( D  b! T, z, X8 S
樓主的圖紙，彈簧有如下數(shù)據(jù)：
! o& S0 }1 i' J) N0 U鋼絲直徑6
5 a3 E0 A: T3 [  `1 U彈簧中徑40
" u; ^6 o( t/ u+ r/ N  D6 r! m1 _工作圈數(shù)12.5  ^* K  L: O8 l: Y! q- S( i# ?: M
總?cè)?shù)14.5% F# y5 P' q6 Q0 b4 O
節(jié)距12.56 i$ V' Z7 J  {; k0 y$ R5 q
計(jì)算可得彈簧自由高度為12.5*12.5+6*1.5=165.25
' o% O' j2 r6 D$ p( f, U. L3 S圖紙沒有注明材質(zhì)，按通用彈簧鋼絲的許用切應(yīng)力412MPa和安全系數(shù)1.67計(jì)算，有：
( \0 G% Y/ A' Z# Q最大工作負(fù)荷713N
* K  Q4 E' |7 e# z' P* V極限工作負(fù)荷1191N
2 s3 j1 G9 b. K# ]7 d以彈性剪切模量78.5GPa計(jì)算，有：
6 s' c  d& k8 U# Q6 W最大許可變形量44.9毫米& s; V7 y  C+ W4 Q' B4 `" A
極限許可變形量74.9毫米$ N2 b6 d7 }6 m; _" f

& e6 O' ?1 W8 Q% W4 b$ ^5 r! Z這里，請(qǐng)注意最大變形和極限變形的區(qū)別。這兩個(gè)數(shù)值相差1.67倍，這1.67，正是前面所取的安全系數(shù)。如果在最大許可變形量內(nèi)，彈簧工作是正常的，超過，則有很多不確定因素，彈簧工作有可能不正常。超過極限變形量，彈簧一定不能使用。0 Y- G0 K* {, Y

. @- }; E# A# v3 V: {1 g但是看樓主的圖紙，其起始的變形量為165.25-148=17.25* R  n5 z0 L3 p* L/ t' u
而最大變形量，由于壓力油計(jì)入油缸后，其壓力遠(yuǎn)大于彈簧彈力，所以有可能將彈簧壓并，按6*(12.5+1.5)=6*14=84，則為165.25-84=81.25，遠(yuǎn)超過計(jì)算所得最大許可變形量，也有可能超過極限變形量，那就不可避免要出現(xiàn)樓主所說的情況。
7 `4 d6 T% |, t% E2 s. b* T' H
" q, q& V. r; S4 _解決的方法，可以增加彈簧圈數(shù)以增加彈簧壓并高度，從而減小彈簧的工作行程；或縮小鋼絲間距以減少彈簧的預(yù)壓量。總之，盡量讓彈簧工作時(shí)的壓縮變形量離開極限許可變形量遠(yuǎn)一點(diǎn)。7 p% P, p! q' q: D, h) H
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/ G  M) g! D/ D/ A+ j
: R; k& }3 ]9 l0 q) K
作者: 夜帶刀    時(shí)間: 2012-11-27 08:31
木看懂哇。。。
作者: 裝裝    時(shí)間: 2012-11-27 10:25
害怕伏櫪 發(fā)表于 2012-11-27 06:37 ) l) l8 r$ T# _* l% Q
樓主的問題是因?yàn)閺椈韶?fù)荷太大，變形量超過極限值。另外，彈簧的熱處理不好，彈簧鋼絲性能沒有達(dá)到設(shè)計(jì)值。 ...

7 a9 N* _& V( c0 J8 z- p咱平時(shí)這種彈簧一般用什么材料的啊？是哪種材料的哪一類呢？您這里是取的哪種材料的切應(yīng)力？？我沒找到你說的這個(gè)412MPa和那個(gè)系數(shù)1.67。請(qǐng)指點(diǎn)' h: s6 k4 Z  ^$ L. X
作者: 裝裝    時(shí)間: 2012-11-27 11:39
裝裝 發(fā)表于 2012-11-27 10:25 5 C" \3 i& f9 ~& g8 X. }) P( i( l9 F
咱平時(shí)這種彈簧一般用什么材料的啊？是哪種材料的哪一類呢？您這里是取的哪種材料的切應(yīng)力？？我沒找到你 ...
8 u7 S# A3 ]8 M+ X9 b
奧。我看的是機(jī)械工業(yè)出版社2005，第二卷。呵呵。5 Z$ e3 n1 o. V. y# g! F5 ~* p& |
作者: 害怕伏櫪    時(shí)間: 2012-11-27 12:02
貼出一個(gè)用excel 做的簡(jiǎn)單“壓縮彈簧計(jì)算”供參考。
$ C9 F+ ^0 [- A; {! v' B, p表中只要輸入彈簧鋼絲直徑、彈簧中徑、圈數(shù)和彈簧自由高度，就可以得到其余參數(shù)。% b+ S( a' X, U5 n! H
[attach]267353[/attach]" S; C; d1 G8 [  |( K; d" J
作者: supperslz    時(shí)間: 2012-11-27 13:18
彈簧剛度值不夠
作者: supperslz    時(shí)間: 2012-11-27 13:19
另外不能以自有高度為行程終點(diǎn)，需要有一定的預(yù)壓縮量！
作者: 裝裝    時(shí)間: 2012-11-27 15:58
裝裝 發(fā)表于 2012-11-27 10:25 $ p* ~1 O+ X( d, L
咱平時(shí)這種彈簧一般用什么材料的啊？是哪種材料的哪一類呢？您這里是取的哪種材料的切應(yīng)力？？我沒找到你 ...
! K* i7 @- c7 R: u
我從網(wǎng)上收到關(guān)于壓縮彈簧的設(shè)計(jì)，都是告訴最小載荷和最大載荷，還有工作行程等條件來選擇。看了看還算明白。
+ G: x& K$ C5 `# u) o, F6 h) y) M可是我實(shí)在遇到的都是：只告訴油缸的缸徑，桿徑，行程，油壓，我根據(jù)這些條件先畫出油缸的基本外形及尺寸，里面的彈簧不知道怎么選了。感覺它和碟簧不太一樣，碟簧的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格就A  B   C 三類。可是彈簧直徑類型太多了。有點(diǎn)不知所措。
# F. W: p- A8 b, H) P$ ^7 e
作者: 裝裝    時(shí)間: 2012-11-27 16:00
害怕伏櫪 發(fā)表于 2012-11-27 12:02 : Z0 [+ Z' D5 H& W7 U5 h1 z
貼出一個(gè)用excel 做的簡(jiǎn)單“壓縮彈簧計(jì)算”供參考。
% n  l5 ~! D* R$ l' e1 T& Z3 O, _表中只要輸入彈簧鋼絲直徑、彈簧中徑、圈數(shù)和彈簧自由 ...

/ G' N3 C4 g1 j怎么沒有下載成功？？？
作者: 成永    時(shí)間: 2012-11-27 16:14
應(yīng)該是彈簧的壓縮量超過范圍了吧！無論是拉伸還是壓縮，超過范圍之后都會(huì)變形！
作者: 夜帶刀    時(shí)間: 2012-11-30 08:34
夜帶刀 發(fā)表于 2012-11-27 08:31
  y4 n$ v1 F  j  [9 U木看懂哇。。。
0 h6 {6 ?& E& c2 M
木有木有，真滴木有. ^" ]5 m4 o* h  A6 ~# i
作者: iceprince    時(shí)間: 2013-4-7 23:12
我想請(qǐng)教一下害怕伏櫪老師，如果設(shè)計(jì)的彈簧正好在您給的公式的極限變形量與最大變形量之間的話，彈簧能用嗎，會(huì)不會(huì)失效。+ }4 r- f: {& c- K
公司老產(chǎn)品上用的一個(gè)彈簧，算出來的值就在這個(gè)范圍。這款產(chǎn)品已生產(chǎn)多年。
作者: ZengTingbing    時(shí)間: 2013-4-18 14:26
感覺到大師了；% J2 ?+ t6 U# n8 F. A7 @* U
我這樣的年輕人，太浮躁了；
5 m: }  V0 [, j% G" E+ I會(huì)點(diǎn)皮毛，就不得了。
; S" q) j  ]  x9 y6 l2 ?+ B# P2 X
作者: ZengTingbing    時(shí)間: 2013-4-18 14:28
這個(gè)表我必須下下來看看
作者: ZengTingbing    時(shí)間: 2013-4-18 14:29
機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)上那個(gè)設(shè)計(jì)步驟，太理想化。
# ~. u* c$ ~! P想妹子這種設(shè)計(jì)，很多時(shí)候彈簧多個(gè)參數(shù)是定了的，設(shè)計(jì)手冊(cè)的步驟不好用。
作者: ZengTingbing    時(shí)間: 2013-4-18 14:30
我也做過油缸復(fù)位彈簧，D=160，H=290，d=20；' T* X/ G; G$ @6 [! v3 f  Q
使用中壓縮到只剩10mm就壓并。
作者: ZengTingbing    時(shí)間: 2013-4-18 17:17
請(qǐng)?jiān)试S我再回復(fù)一次。



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