圆柱螺旋扭转弹簧有关参数标准选用范围 PA0006.0 Q/AD

本篇整理自企业内控标准 PA0006.0 Q/AD《圆柱螺旋扭转弹簧有关参数标准选用范围》,给出圆柱螺旋扭转弹簧设计时旋绕比 C、曲度系数比 K1、弹簧丝直径 d、弹簧中径 D、材料及表面处理的选取范围与计算公式,供设计选型时快速查阅。

圆柱螺旋扭转弹簧参数标注示意
▲ 圆柱螺旋扭转弹簧参数标注示意:Ho 自由长度、D/D2 内外径、t 节距、d 线径,右上为扭矩 M 与作用角 β 的关系(站内资料图)

一、旋绕比 C 的选取范围

弹簧成形方式 旋绕比 C 选取范围
热卷弹簧 4~10
冷卷弹簧 4~14

注:超出上述选取范围时,弹簧难以制作。

二、旋绕比 C 与曲度系数比 K1 的对应关系

计算关系:C = D/d,K1 = (4C−1)/(4C−4)。下表 K1 值即按该公式计算(保留两位小数),C 在常用范围内可按本表直接查取。

旋绕比 C 曲度系数比 K1 旋绕比 C 曲度系数比 K1 旋绕比 C 曲度系数比 K1 旋绕比 C 曲度系数比 K1 旋绕比 C 曲度系数比 K1
4 1.25 4.7 1.20 5.8 1.16 7 1.13 8.5 1.10
4.1 1.24 4.8 1.20 6 1.15 7.2 1.12 9 1.09
4.2 1.23 4.9 1.19 6.2 1.14 7.4 1.12 9.5 1.09
4.3 1.23 5 1.19 6.4 1.14 7.5 1.12 10 1.08
4.4 1.22 5.2 1.18 6.5 1.14 7.6 1.11 11 1.08
4.5 1.21 5.5 1.17 6.6 1.13 7.8 1.11 12 1.07
4.6 1.21 5.6 1.16 6.8 1.13 8 1.11 14 1.06

三、弹簧丝直径 d 的规定范围与选用标准

规定范围 GB 1358-78 第一系列:0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.6、0.8、1、1.2、1.6、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、6、8、10、12、16、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80
A 类(优先选用) 0.3、0.5、0.8
B 类 0.2、0.4、0.6、1
C 类 除 A 类、B 类以外所有在 GB 1358-78 规定范围之内的数值
计算公式 d =(10Mn·K1/[σBP])1/3,其中 Mn 为最大工作扭矩,[σBP] 为弹簧许用弯曲应力

四、弹簧中径 D 的规定范围与选用标准

规定范围 GB 1358-78 第一系列:0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.2、1.6、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、6、7、8、9、10、12、16、20、25、30、35、40、45、50、55、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、200、220、240、260、280、300、320、360、400
A 类(优先选用) 2、4、6、8、10、12、16、20
B 类 3、5、7、9
C 类 除 A 类、B 类以外所有在 GB 1358-78 规定范围之内的数值
计算公式 D = D2 − d,其中 D2 为弹簧外径

五、材料与表面处理选用标准

项目 A 类(优先选用) B 类 C 类
材料 65Mn(碳素弹簧钢丝) 65Mn(琴钢丝)、黄铜 H62 1Cr18Ni9、55Si2Mn、QSn3-1、QBe2 等
表面处理 镀镍(热处理 RHC45~50) 镀白锌(热处理 RHC45~50) 发兰、发黑、镀彩锌(热处理 RHC45~50)

六、标记示例

215000 系列产品扭转弹簧 d=0.5、D=8、H0=15、n=5、β=120°,材料为 65Mn,表面镀镍,标记为:

扭转弹簧 215000 65Mn 镀镍(0.5×8×15×5 β=120°)

 

注明:表中 A 类标准为优先选用标准,B 类选用时需经标准化组审核后才能选用,C 类原则上不选用,若有特殊情况需要选用时,需经研发部经理审批后方可选用。

配套工具:压簧计算器(在线计算刚度/作用力/应力)——输入线径、中径、圈数与行程,即时出结果,公式即本文参数。

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