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2024-12
超声清洗工艺及清洗液的选择
在购买清洗系统之前,应对被清洗件做如下应用分析:明确被洗件的材料构成、结构和数量,分析并明确要清除的污物,这些都是决定所要使用什么样的清洗方法,判断应用水性清洗液还是用溶剂的先决条件。最终的清洗工艺还需做清洗实验来验证。只有这样,才能提供合适的清洗系统、设计合理的清洗工序以及清洗液。考虑到清洗液的物理特性对超声清洗的影响,其中蒸汽压、表面张力、黏度以及密度应为最显着的影响因素。温度能影响这些因素,所以它也会影响空化作用的效率。任何清洗系统必须使用清洗液。选择清洗液时,应考虑以下三个因素:1.清洗效率:选择最有效的清洗溶剂时,一定要做实验。如在现有的清洗工艺中引入超声,所使用的溶剂一般不必变更;2.操作简单:所使用的液体应安全无毒、操作简单且使用寿命长;3.成本:最廉价的清洗溶剂的使用成本并不一定最低。使用中必须考虑到溶剂的清洗效率、安全性、一定量的溶剂可清洗多少工件利用率最高等因素。当然,所选择的清洗溶剂必须达到清洗效果,并应与所清洗的工件材料相容。水为最普通的清洗液,故使用水基溶液的系统操作简便、使用成本低、应用广泛。然而对某些材料以及污垢等并不适用于水性溶液,那么还有许多溶剂可供选用。不同的清洗液,要区分的清洗系统水性系统:通常由敞口槽组成,工件浸没其中。而复杂的系统由多个槽组成,并配备循环过滤系统、冲淋槽、干燥槽以及其它附件。溶剂系统:多为超声波汽相除油脂清洗机,常配备废液连续回收装置。超声波汽相清除油脂过程是由溶剂蒸发槽和超声浸洗槽成的集成式多槽系统完成的。在热的溶剂蒸汽和超声激荡共同用下,油、脂、蜡以及其他溶于溶剂的污垢就被除去。经过一列清洗工序后下料的工件发热、洁净、干燥。清洗件处理超声清洗的另一个考虑因素是清洗件的上、下料或者说是放置清洗件的工装的设计。清洗件在超声清洗槽内时,无论清洗件还是清洗件篮都不得触及槽底。清洗件总的横截面积不应超过超声槽横截面积的70%。橡胶以及非刚化塑料会吸收超声波能量,故将此类材料用于工装时应谨慎。绝缘的清洗件也应引起特别注意。工装篮设计不当,或所盛工件太重,纵使最好的超声清洗系统的效率也会被大大降低。钩子、架子以及烧杯都可用来支持清洗件。清洗时间:3-10分钟,最好采用定时方式清洗。
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2024-12
拉簧及压簧的设计方法
弹簧设计的任务是要确定弹簧丝直径d、工作圈数n以及其它几何尺寸,使得能满足强度约束、刚度约束及稳定性约束条件,进一步地还要求相应的设计指标(如体积、重量、振动稳定性等)达到最好。具体设计步骤为:先根据工作条件、要求等,试选弹簧选材、弹簧指数C。由于sb与d有关,所以往往还要事先假定弹簧丝的直径d。接下来计算d、n的值及相应的其它几何尺寸,如果所得结果与设计条件不符合,以上过程要重复进行。直到求得满足所有约束条件的解即为本问题的一个可行方案。实际问题中,可行方案是不唯一的,往往需要从多个可行方案中求得较优解。例12-1设计一圆柱形螺旋压缩弹簧,簧丝剖面为圆形。已知最小载荷Fmin=200N,最大载荷Fmax=500N,工作行程h=10mm,弹簧Ⅱ类工作,要求弹簧外径不超过28mm,端部并紧磨平。解:试算(一):(1)选择弹簧材料和许用应力。选用C级碳素弹簧钢丝。根据外径要求,初选C=7,由C=D2/d=(D-d)/d得d=3.5mm,由表1查得sb=1570MPa,由表2知:[t]=0.41sb=644MPa。(2)计算弹簧丝直径d由式得K=1.21由式得d≥4.1mm由此可知,d=3.5mm的初算值不满足强度约束条件,应重新计算。试算(二):(1)选择弹簧材料同上。为取得较大的I>d值,选C=5.3。仍由C=(D-d)/d,得d=4.4mm。查表1得sb=1520MPa,由表2知[t]=0.41sb=623MPa。(2)计算弹簧丝直径d由式得K=1.29由式得d≥3.7mm。可知:I>d=4.4mm满足强度约束条件。(3)计算有效工作圈数n由图1确定变形量λmax:λmax=16.7mm。查表2,G=79000N/mm2,由式得n=9.75取n=10,考虑两端各并紧一圈,则总圈数n1=n+2=12。至此,得到了一个满足强度与刚度约束条件的可行方案,但考虑进一步减少弹簧外形尺寸与重量,再次进行试算。试算(三):(1)仍选以上弹簧材料,取C=6,求得K=1.253,d=4mm,查表1,得sb=1520MPa,[t]=0.41sb=623MPa。(2)计算弹簧丝直径。得d≥3.91mm。知d=4mm满足强度条件。(3)计算有效工作圈数n。由试算(二)知,λmax=16.7mm,G=79000N/mm2由式得n=6.11取n=6.5圈,仍参考两端各并紧一圈,n1=n+2=8.5。这一计算结果即满足强度与刚度约束条件,从外形尺寸和重量来看,又是一个较优的解,可将这个解初步确定下来,以下再计算其它尺寸并作稳定性校核。(4)确定变形量λmax、λmin、λlim和实际最小载荷Fmin弹簧的极限载荷为:因为工作圈数由6.11改为6.5,故弹簧的变形量和最小载荷也相应有所变化。由式得:λmin=λmax-h=(17.77-10)mm=7.77mm(5)求弹簧的节距p、自由高度H0、螺旋升角γ和簧丝展开长度L在Fmax作用下相邻两圈的间距δ≥0.1d=0.4mm,取δ=0.5mm,则无载荷作用下弹簧的节距为p=d+λmax/n+δ1=(4+17.77/6.5+0.5)mm=7.23mmp基本符合在(1/2~1/3)D2的规定范围。端面并紧磨平的弹簧自由高度为取标准值H0=52mm。无载荷作用下弹簧的螺旋升角为基本满足γ=5°~9°的范围。弹簧簧丝的展开长度(6)稳定性计算b=H0/D2=52/24=2.17采用两端固定支座,b=2.17<5.3,故不会失稳。(7)绘制弹簧特性线和零件工作图。
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2024-12
钢材对照表-弹簧钢
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2024-12
弹簧的热处理
(1)弹簧的材料与技术要求弹簧的材料为50CrVA钢,技术要求硬度HRC45~49;在规定的负荷内压缩弹簧的长度变化应符合要求。螺旋压缩弹簧加工工艺流程为:卷簧→再结晶退火→切断、修正→淬火→回火→抛光→磨端面→校正→低温去应力→成品。螺旋压缩弹簧如图6-8所示。(2)螺旋压缩弹簧的热处理工艺螺旋压缩弹簧的热处理工艺过程如图6-9所示。1)再结晶退火弹簧卷制成型后,必须进行再结晶退火处理,使弹簧几何尺寸稳定,减少淬火时的变形。再结晶退火温度为550~650℃,保温1~1.5h后空冷。少量可在盐浴炉中进行,大批量采用连续式电阻炉通控制气氛。2)淬火在盐浴炉淬火加热时,应将弹簧用铁丝均匀地捆扎好,或将弹簧套在芯棒上加热。加热时要保证弹簧表面五氧化与脱碳。盐浴应经过仔细脱氧。也可在可控气氛的箱式炉中加热,加热温度为850℃±10℃,保温10~15min,出炉淬油冷透。3)回火淬火后回火可进行两次。先进行矫正回火,矫正回火温度一般应低于最终回火温度20℃左右,保温10~15min,出炉空冷。然后进行最终回火,在弹簧尺寸矫正后,将弹簧装在回火定型夹具上进行最终回火。回火定型夹具应保证弹簧的螺距和自由长度符合要求。回火温度为420℃±10℃,保温30~35min,出炉水冷。4)抛丸处理为提高弹簧的疲劳强度需进行抛丸处理。弹丸直径Φ0.3~0.5mm。采用压缩空气喷射时,压缩空气压力为0.4~0.5MPa;用离心机抛丸,弹丸的线速度为70m/s。经抛丸处理的弹簧使用寿命能提高一倍以上。
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2024-12
弹簧的材料、选材与制造
1弹簧材料为了保障弹簧能够可靠地工作,其材料除应满足具有较高的强度极限和屈服极限外,还必须具有较高的弹性极限、疲劳极限、冲击韧性、塑性和良好的热处理工艺性等。表20-2列出了几种主要弹簧材料及其使用性能。实践中应用最广泛的就是弹簧钢,其品种又有碳素弹簧钢、低锰弹簧钢、硅锰弹簧钢和铬钒钢等。图20-2给出了碳素弹簧钢丝的抗拉强度极限。类别代号许用扭应力[tT]许用弯曲应力[σb]/MPa切变模量G/GPa弹性模量E/GPa 推荐硬度范围HRC推荐使用温度°C特性及用途Ⅰ类弹簧Ⅱ类弹簧Ⅲ类弹簧Ⅰ类弹簧Ⅱ类弹簧钢丝碳素弹簧钢丝Ⅰ,Ⅱ,Ⅱa,Ⅲ0.3σb0.4σb0.5σb0.5σb0.625σb81.5~78.5204~202--40~120强度高,性能好,适于做小弹簧60Si2Mn60Si2MnA47162778578598178.519745~50-40~200弹性好,回火稳定,易脱碳,适于做受大载荷的弹簧65Si2MnWA60Si2CrVA560745931931116747~52-40~250强度好,耐高温,弹性好30W4Cr2VA44258873573592043~47-40~350高温强度好,淬透性好。50CrVA45~50-40~210高疲劳强度,淬透性和回火稳定性好不锈钢1Cr18Ni9Ti32443254054067771.5193--250~300耐腐蚀,耐高温,适于做小弹簧4Cr1344258873573592075.521548~53-40~300耐腐蚀,耐高温,适于做大弹簧Co40CrNiTiMo500666834834100076.5197=-40~500耐腐蚀,高强度,无磁,低后效,高弹性青铜丝Qsi-326535344244255040.293HB90~120-40~120耐腐蚀,防磁好QSn4-339.2Qbe235344255055073542.2129.537~40耐腐蚀,防磁,导电性及弹性好注:1.按受力循环次数N不同,弹簧分为三类:Ⅰ类N>106;Ⅱ类N=103~105以及受冲击载荷的场合;Ⅲ类N<103。2.碳素弹簧钢丝按机械性能不同分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅱa、Ⅲ四组,Ⅰ组强度最高,依次为Ⅱ、Ⅱa、Ⅲ组。3.弹簧的工作极限应力tlim:Ⅰ类£1.67[t];Ⅱ类£1.25[t];Ⅲ类£1.12[t]。4.轧制钢材的机械性能与钢丝相同。5.碳素钢丝的切变模量和弹性模量对0.5~4mm直径有效,>4mm取下限。2材料选择弹簧材料选择必须充分考虑到弹簧的用途、重要程度与所受的载荷性质、大小、循环特性、工作温度、周围介质等使用条件,以及加工、热处理和经济性等因素,以便使选择结果与实际要求相吻合。钢是最常用的弹簧材料。当受力较小而又要求防腐蚀、防磁等特性时,可以采用有色金属。此外,还有用非金属材料制做的弹簧,如橡胶、塑料、软木及空气等。3弹簧制造螺旋弹簧的制造工艺过程如下:①绕制;②钩环制造;③端部的制作与精加工;④热处理;⑤工艺试验等,对于重要的弹簧还要进行强压处理。弹簧的绕制方法分冷卷法与热卷法两种。(1)冷卷法:簧丝直径d≤8mm的采用冷卷法绕制。冷态下卷绕的弹簧常用冷拉并经预先热处理的优质碳素弹簧钢丝,卷绕后一般不再进行淬火处理,只须低温回火以消除卷绕时的内应力。(2)热卷法:簧丝直径较大(d>8mm)的弹簧则用热卷法绕制。在热态下卷制的弹簧,卷成后必须进行淬火、中温回火等处理。对于重要的弹簧,还要进行工艺检验和冲击疲劳等试验。为提高弹簧的承载能力,可将弹簧在超过工作极限载荷下进行强压处理,以便在簧丝内产生塑性变形和有益的残余应力,由于残余应力的符号与工作应力相反,因而弹簧在工作时的最大应力(见图所示)比未经强压处理的弹簧小。
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2024-12
弹簧材料的选择
弹簧材料的选择,应根据弹簧承受载荷的性质、应力状态、应力大小、工作温度、环境介质、使用寿命、对导电导磁的要求、工艺性能、材料来源和价格等因素确定。在确定材料截面形状和尺寸时,应当优先选用国家标准和部颁标准所规定的系列尺寸,尽量避免选用非标准系列规格的材料。中、小型弹簧,特别是螺旋拉伸弹簧,应当优先用经过强化处理的钢丝,铅浴等温冷拔钢丝和油淬火回火钢丝,具有较高的强度和良好表面质量,疲劳性能高于普通淬火回火钢丝,加工简单,工艺性好,质量稳定。碳素弹簧钢丝和琴钢丝冷拔后产生较大的剩余应力,加工弹簧后,存在较大的剩余应力,回火后尺寸变化较大,难以控制尺寸精度。油淬火回火钢丝是在钢丝是在钢丝拉拔到规定尺寸后进行调制强化处理,基本上没有剩余应力存在,成型弹簧后经低温回火,尺寸变化很小,耐热稳定性好于冷拔强化钢丝。大中型弹簧,对于载荷精度和应力较高的应选用冷拔材或冷拔后磨光钢材。对于载荷精度和应力较低的弹簧,可选用热轧钢材。钢板弹簧一般选用55Si2Mn、60Si2MnA、55SiMnVB、55SiMnMoV、60CrMn、60CrMnB等牌号的扁钢。螺旋弹簧的材料截面,应优先选用圆形截面。正方形和矩形截面材料,承受能力较强,抗冲击性能好,又可使弹簧小型化,但材料来源少。且价格较高,除特殊需要外,一般尽量不选用这种材料。近年来,研制用圆钢丝轧扁代替梯形钢丝,取得了很好的效果。在高温下工作的弹簧材料,要求强度有较好的热稳定性、抗松弛或蠕变能力、抗氧化能力、耐一定介质腐蚀能力。弹簧的工作温度升高,弹簧材料的弹性模量下降,导致刚度下降,承载能力变小。因此,在高温下工作的弹簧必须了解弹性模量的变化率(值),计算弹簧承载能力下降对使用性能的影响。按照GB1239规定,普通螺旋弹簧工作温度超过60℃时,应对切变模量进行修正,其公式为:Gt=KtG式中G——常温下的弹性模量;Gt——工作温度t下的切变模量;Kt——温度修正系数按表2—98选取。
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2024-12
弹簧为什么喷丸处理?如何进行喷丸处理?
弹簧是喷丸处理在生产上应用最早的零件之一,特别是那些承受循环载荷、容易发生疲劳损坏的各种压缩螺旋弹簧、板簧和扭杆弹簧,都要进行喷丸处理。喷丸处理安排在弹簧成形及热处理之后进行。采用小金属球或金属粒,以每秒数十米的速度,无数次地喷射到弹簧的表面上使之产生许多小压坑,呈匀细鼓包状,覆盖在弹簧的表面层,在表层上产生加工硬化,同时还可减轻或消除弹簧表面缺陷(如小裂纹、凹凸缺口及脱碳层等)的有害作用,从而有效地提高弹簧的疲劳寿命。在喷丸操作时要注意:①正确选择弹丸种类和规格,避免使用尖锐棱角的弹丸伤及弹簧表面;②合理选择喷丸机,要求高喷射速度;③在条件可能的情况下喷丸时间要适当长一些,这样虽然不能继续提高弹簧的强度,但可提高喷丸的覆盖率,也可提高疲劳寿命。
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2024-12
弹簧电镀工艺
镀锌工艺一、工艺简介锌是一种银白色的金属,常温下较脆,原子量为65.38,密度为7.17g/cm3。它是两性金属,既能与酸作用又能与硷作用。实际使用的镀锌层是经过钝化处理的。因为将镀锌层在含铬酸的溶液中钝化,可以在镀锌表面获得一层化学稳定性较高的各种色彩的铬酸盐薄膜,其防护能力可提高5~8倍,而且表面美观,增加了装饰效果。二、工艺特点1.可得光泽,平滑的镀层2.可直接镀在碳化,氮化的钢铁上和铸铁上3.电流效率较高4.废液处理容易,只需用高ph值将锌沉淀5.导电性佳,节省电源6.产生氢脆性小7.可在较高温下得到光泽镀层8.镀浴安定,毒性小,成本低三、各项性能参数膜厚(μm)硬度光泽度色差附着力耐蚀性镀锌7~1290°折弯不开裂12H(国标中性盐雾实验)镀双层镍镍是一种银白略带黄色的金属。镍的原子量为58.69,密度为8.9g/cm3,熔点为1452℃。由于镀镍层具有很多优异的性能,其应用几乎遍及现代工业的所有部门。在电镀工业中,镀镍层的生产量仅次于镀锌层而居第二位。二、工艺特点1.镍的电位比钢铁高,特别是镍具有强烈的钝化能力,钝化后的电位更高,所以对钢铁基体来说,镍层为阴极性镀层。2.以瓦特镍为基础加入添加剂,高整平性,亮度高,镀层较脆,不宜镀厚。三、各项性能参数膜厚(μm)硬度光泽度色差附着力耐蚀性镀镍10~1590°折弯不开裂24H(国标中性盐雾实验)镀雾镍一、工艺简介水雾镍&粉雾镍,为镍与不导电的微粒子共析,而生成的镀层,外观为消光之表面;此镀层除了可提高镀件之耐蚀性外,兼可得到高雅似锦之缎面镀件表面。由于镀件表面为似锦缎之雾面,可减低光的反射。因此适用于汽车、光学仪器及缝纫机等之零件;更由于外观类似铝合金经阳极处理后之表面,因此,亦适用于建筑材料、家具、水暖器材育乐用品、五金工具零件及各式首饰、饰品类配件等。二、工艺特点1.外观高雅似锦,可减低光的反射。2.表面柔和的金属光泽,人眼注视后不会觉得疲劳。3.在耐蚀性好。三、各项性能参数膜厚(μm)硬度光泽度色差附着力耐蚀性镀雾镍10~1590°折弯不开裂12H(国标中性盐雾实验)镀镍铬一、工艺简介电沉积铬的研究始于19世纪50年代,鉴于镀铬过程的特殊性,直至1925年前后才研究出具有实用价值的镀液和工艺,并开始在工业上获得广泛应用,当时使用的镀液成分一直沿用至今。由于铬层的良好性能,使镀铬一直在电镀工业中占有重要的地位,并相继发展了微裂纹和微孔铬、黑铬、松孔镀铬、低浓度镀铬、三价铬镀铬等。广泛用于汽车、自行车、缝纫机、钟表、仪器仪表,日用五金等零部件。二、工艺特点1.镍铬电镀的铬镀层具有良好的钝化能力、良好的化学稳定性和反射能力。2.表面光泽度高,有较强的装饰性。3.镀铬的阴极电流效率十分低,通常只有13%-18%。4.镀液的分散能力甚差,形状复杂的工件需设计象形阳极或保护阴极,对挂具的要求高。5.温压和电流密压是相互制约的,只有严格的控制,才能获得光亮的铬层。三、各项性能参数膜厚(μm)硬度光泽度色差附着力耐蚀性镀镍铬10~15(Cr:0.2~3)90°折弯不开裂24H(国标中性盐雾实验)镀三价铬一、工艺简介三价铬从根本上根除六价铬的污染与危害,人们早在一百多年前以进行了三价格镀铬的研究,提出了不少配方。但是,这些镀液性能和镀层质量均存在不少问题,并未投入工业生产。近年来,由于铬酐对环境污染的日趋严重,三价铬镀铬的研究再次引起人们的重视。二、工艺特点1.可在室温下操作,不需任何加温设备。2.三价铬镀铬液有比炉好的分散能力和深镀能力,有利于复杂制件的镀铬,也消除了高电流密度下的烧焦问题。3.三价铬镀铬工艺有忍受电镀电流中断而不会导致铬层钝化的能力。4.三价铬镀铬降低了镀液中金属铬的浓度,废水处理简单,大大减轻了对环境的污染。三、各项性能参数膜厚(μm)硬度光泽度色差附着力耐蚀性镀三价铬10~15(Cr:0.2~3)90°折弯不开裂24H(国标中性盐雾实验)不锈钢电解抛光一、工艺简介不锈钢电解抛光,是在一定的条件下、一定的溶液中,金属工件作阳极溶解,降低金属工件表面粗糙度,产生一定的金属光泽的工艺方法,进一步提高金属工件之装饰外观,通常电解抛光之金属工件为钢材。在各行业中得到广泛应用,如家具饰品、餐具、电器、航空、印刷行业等。二、工艺特点1.采用不锈钢电解,产品不易生锈且硬度特高。2.电解后,产品表面光亮,装饰性极强
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2024-12
不锈钢弹簧的清洗方法
按表面状态的洗涤方法:一般注意事项洗涤时请注意不发生弹簧表面划伤避免使用漂白成分以及含研磨剂的洗涤液、钢丝球(刷辊球)、研磨工具等,为了除掉洗涤液,洗涤结束时,用洁净水冲洗表面化。表面状态及洗涤方法灰尘以及易除掉垢——用肥皂、弱洗剂或用温水洗涤;标签及贴膜——用温水、弱洗涤剂来擦洗;粘结剂成分——使用酒精或有机溶液;脂肪、油、润滑油污染——用柔和的布或纸擦干以后用中性的洗涤剂或氨溶液或专用洗涤药品来洗涤;漂白剂以及种酸附着——立即用水冲洗,用氨或中性碳酸苏打水溶液里浸泡,后用中性洗涤剂或温水洗涤;有机碳化物附着——浸泡在热的中性洗涤剂或氨溶液然后用含弱研磨的洗涤剂洗涤;指纹——用酒精或有机溶剂(乙醚、苯),用柔软的布擦干以后再用水洗涤;彩虹纹过多——使用洗涤剂或油引起,洗涤时用温水中性洗涤剂;焊接受热变色——用10%硝酸或氢氟酸溶液洗涤以后再用氨水碳酸苏打淡溶液中和处理然后用水洗涤--专门洗涤药品使用;表面污染物引起的锈——使用硝酸(10%)或研磨洗涤剂洗涤--使用专用洗涤药品。
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2024-12
拉簧及压簧的设计方法
弹簧设计的任务是要确定弹簧丝直径d、工作圈数n以及其它几何尺寸,使得能满足强度约束、刚度约束及稳定性约束条件,进一步地还要求相应的设计指标(如体积、重量、振动稳定性等)达到最好。具体设计步骤为:先根据工作条件、要求等,试选弹簧选材、弹簧指数C。由于sb与d有关,所以往往还要事先假定弹簧丝的直径d。接下来计算d、n的值及相应的其它几何尺寸,如果所得结果与设计条件不符合,以上过程要重复进行。直到求得满足所有约束条件的解即为本问题的一个可行方案。实际问题中,可行方案是不唯一的,往往需要从多个可行方案中求得较优解。例12-1设计一圆柱形螺旋压缩弹簧,簧丝剖面为圆形。已知最小载荷Fmin=200N,最大载荷Fmax=500N,工作行程h=10mm,弹簧Ⅱ类工作,要求弹簧外径不超过28mm,端部并紧磨平。解:试算(一):(1)选择弹簧材料和许用应力。选用C级碳素弹簧钢丝。根据外径要求,初选C=7,由C=D2/d=(D-d)/d得d=3.5mm,由表1查得sb=1570MPa,由表2知:[t]=0.41sb=644MPa。(2)计算弹簧丝直径d由式得K=1.21由式得d≥4.1mm由此可知,d=3.5mm的初算值不满足强度约束条件,应重新计算。试算(二):(1)选择弹簧材料同上。为取得较大的I>d值,选C=5.3。仍由C=(D-d)/d,得d=4.4mm。查表1得sb=1520MPa,由表2知[t]=0.41sb=623MPa。(2)计算弹簧丝直径d由式得K=1.29由式得d≥3.7mm。可知:I>d=4.4mm满足强度约束条件。(3)计算有效工作圈数n由图1确定变形量λmax:λmax=16.7mm。查表2,G=79000N/mm2,由式得n=9.75取n=10,考虑两端各并紧一圈,则总圈数n1=n+2=12。至此,得到了一个满足强度与刚度约束条件的可行方案,但考虑进一步减少弹簧外形尺寸与重量,再次进行试算。试算(三):(1)仍选以上弹簧材料,取C=6,求得K=1.253,d=4mm,查表1,得sb=1520MPa,[t]=0.41sb=623MPa。(2)计算弹簧丝直径。得d≥3.91mm。知d=4mm满足强度条件。(3)计算有效工作圈数n。由试算(二)知,λmax=16.7mm,G=79000N/mm2由式得n=6.11取n=6.5圈,仍参考两端各并紧一圈,n1=n+2=8.5。这一计算结果即满足强度与刚度约束条件,从外形尺寸和重量来看,又是一个较优的解,可将这个解初步确定下来,以下再计算其它尺寸并作稳定性校核。(4)确定变形量λmax、λmin、λlim和实际最小载荷Fmin弹簧的极限载荷为:因为工作圈数由6.11改为6.5,故弹簧的变形量和最小载荷也相应有所变化。由式得:λmin=λmax-h=(17.77-10)mm=7.77mm(5)求弹簧的节距p、自由高度H0、螺旋升角γ和簧丝展开长度L在Fmax作用下相邻两圈的间距δ≥0.1d=0.4mm,取δ=0.5mm,则无载荷作用下弹簧的节距为p=d+λmax/n+δ1=(4+17.77/6.5+0.5)mm=7.23mmp基本符合在(1/2~1/3)D2的规定范围。端面并紧磨平的弹簧自由高度为取标准值H0=52mm。无载荷作用下弹簧的螺旋升角为基本满足γ=5°~9°的范围。弹簧簧丝的展开长度(6)稳定性计算b=H0/D2=52/24=2.17采用两端固定支座,b=2.17<5.3,故不会失稳。(7)绘制弹簧特性线和零件工作图。
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