1.特殊弹簧的定制,以及关于弹簧的一切知识
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。 在低温下使用的弹簧材料,应具有良好的低温韧性。
碳素弹簧钢丝、琴钢丝和1Cr18Ni9等奥氏体不锈钢弹簧钢丝、铜合金、镍合金有较好的低温韧性和强度。 表2—98 温度修正系数Kt 牌号 工作温度/℃ ≤60 150 200 250 Kt 50CrVA 60Si2Mn 1Cr18Ni9Ti 0Cr17Ni7A1 QBe2 1 1 1 1 1 0. 96 0. 99 0. 98 0. 95 0. 95 0. 95 0. 98 0. 94 0.94 0. 94 0. 94 0. 98 0. 90 0. 92 0. 92 在低温下,材料的脆性对表面缺陷十分敏感,因此,对材料表面质量应严格要求。
在低温下,环境介质对材料腐蚀程度比在温室下小得多,而镀镉和镀锌易引起冷脆。 在低温下,材料的弹性模量和膨胀系数变化不大,在设计中可以不考虑。
弹簧钢制作的弹簧,硬度(即强度)的选用应依据弹簧承载性质和应力大小而定。但是,硬度高低与平面应变断裂韧性关系极大。
从曲线关系可以看出,随着硬度增加,平面应变断裂韧性(KIC)值显著下降。这就是说在确定弹簧的硬度硬度值时,应本着在满足弹簧特性要求的前提下,弹簧的硬度值偏低一些好。
弹簧选材时,要注意钢材的淬透性。弹簧材料截面是否淬透以及淬透的程度,对弹簧质量关系极大。
以弹簧本身作导体的电器弹簧或在湿度变化不定的条件下,如水(包括海水)、水蒸气环境中工作的弹簧,一般选用铜和金材料。 在酸类接触极其他腐蚀介质下工作的弹簧,一般选用不锈耐酸钢或镍合金等耐蚀材料。
在一般环境介质条件下使用的弹簧,选用普通弹簧钢,制成弹簧后在其表面进行防锈涂覆或电镀(镀锌、镀镉、镀铜)的方法防蚀。 在衡器和仪表中使用的弹簧,为了满足其精度不受温度变化的影响,一般选用弹性模量和膨胀系数变化极小的恒弹性合金。
在要求质轻、绝缘、防碰、防锈蚀等特殊用途的弹簧,可选用增强塑料。目前,较为适用的塑料弹簧,是用环氧树脂、酚醛树脂为基体,用玻璃纤维增强的热固增强塑料GFRP。
也可选用防振橡胶制造各种类型的橡胶弹簧。 弹簧钢牌号及用途举例________________________________________ 牌 号 用 途 举 例 60、70号 火车车厢的螺旋弹簧,一般机器上的圆、方螺旋弹簧,小型机械的弹簧。
85 铁路车辆、汽车、拖拉机上承受震动的圆螺旋弹簧,板簧。 65Mn 用于较大尺寸的各种扁、圆弹簧,如座垫板簧、弹簧发条、弹簧环、气门弹簧及轻载荷汽车和小汽车的离合器弹簧与制动弹簧等。
55Si2M 汽车、拖拉机、铁道车辆的板簧、螺旋弹簧、车辆止回阀簧及其它高应力下工作的重要弹簧。 55Si2MnB 汽车前后簧、副簧。
60Si2Mn和 60Si2MnA 汽车、拖拉机、铁道车汽上的板簧、螺旋弹簧,安全阀止回阀簧,制造承受交变负荷及在高应力下工作的大型重要卷制弹簧和受据烈磨损的零件。10. 50 钢,用于制造耐磨性要求高、动载荷及冲击作用不大的零件,如铸造齿轮、拉杆、轧辊等;制造比较次要的弹簧、农机上的掘土犁铧、重负荷的心轴与轴等,并可制造铸件。
11. 55 钢,用于制造连杆、轧辊、齿轮、扁弹簧、轮圈、轮缘等,也可作铸件。 12. 60-65 钢,用于制造弹簧、弹簧圈、各种垫圈、离合器以。
2.我想学习弹簧技术
弹簧的技术要求1)冷卷弹簧一般在成型后进行去应力退火,其硬度不予考核,根据使用要求也允许不进行应力退火; 2)用硬状态的青铜线冷卷的弹簧需要进行去应力退火处理,其硬度不予考核。
用冷硬铍青铜 线冷卷的弹簧应进行时效处理; 3)需淬火回火处理的冷卷弹簧,淬火次数不超过两次,回火次数不限,其硬度值在42-52HRC 范围内选取,特殊情况下其硬度可扩大选取范围到 55HRC。 用退火冷硬铍青铜冷卷的弹簧需 经淬火和时效处理,淬火次数不得超过两次,时效次数不限; 4)经淬火回火处理的冷卷弹簧,单边脱碳层的深度,允许比原材料标准规定的脱碳层深度再 增加材料直径的0。
25%; 5)热卷弹簧成型后,必须进行均匀的热处理,即淬火、回火处理; 6)热卷弹簧淬火回火后的硬度,一般为 41。 5-48HRC。
单边脱碳层的深度允许为原材料标准 规定的深度再增加材料直径的0。5%; 7)热卷弹簧表面应进行防锈处理。
8)凡弹簧表面镀层为锌、铬与镉时,电镀后应进行去氢处理。 9)弹簧表面应光滑,不得有肉眼可见的有害缺陷,但允许有深度不大于钢丝直径公差之半的 个别小伤痕存在; 10)根据需要,对弹簧进行立定处理,强压和加温强压处理,喷丸处理。
3.如何选用合适弹簧 求计算推导方法
弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。
用弹性材料制成的零件在外力作用下发生形变,除去外力后又恢复原状。亦作“ 弹簧 ”。
一般用弹簧钢制成。弹簧的种类复杂多样,按形状分,主要有螺旋弹簧、涡卷弹簧、板弹簧、异型弹簧等。
弹力公式 F=kx,F为弹力,k为劲度系数,x为弹簧拉长的长度 比如要测试一款5N的弹簧: 用5N力拉劲度系数为100N/m的弹簧,则弹簧被拉长5cm F=kx,k是劲度系数(单位为牛顿每米),x是弹簧伸长量(单位为米),这定律叫胡克定律 比如: 一弹簧受大小为10N的拉力时,总长为7cm,受大小为20N的拉力时,总长为9cm,求原长和伸长3cm时受力大小。
4.弹簧主要应用在哪些行业
1、以汽车、摩托车、柴油机和汽油机为主的配套弹簧和弹簧。
这类弹簧有气门弹簧、悬架弹簧、减震弹簧以及离合器弹簧等,用量较大,约占弹簧生产量的50%左右。同时技术水平要求也高,可以说这些弹簧的技术水平具有代表性,它们主要是向高疲劳寿命和高抗松弛方向发展,从而减轻质量。
2、以铁道机车车辆、载重汽车和工程机械为主的大型弹簧和板弹簧,这些弹簧以热卷成型为主,是弹簧制造业的一个重要方面。随着高速铁道的发展,车辆减震系统的升级,作为车辆悬架的热成型弹簧技术有较大的提高,这类弹簧主要向高强度和高精度方向发展以稳定产品质量。
3、以仪器仪表为主的电子电器弹簧,典型产品如电动机电刷弹簧、开关弹簧、摄像机和照相机弹簧,以及计算机配件弹簧、仪器仪表配件弹簧等。这类弹簧中片弹簧、异形弹簧占较大的比例,不同产品对材质和技术要求差别较大。
这类弹簧主要向着既高强度化又小型化的方向发展。 4、以日用机械和电器为主的五金弹簧,如床垫、沙发、门铰链、玩具、打火机等,这类弹簧需求量较大,但技术含量不高,给小型的弹簧企业提高了发展机会,这类弹簧主要是向小型化方向发展。
5.弹簧可以分为哪几类
弹簧分类 常见的弹簧分为:压缩弹簧 ,拉伸弹簧,扭转弹簧.异型弹簧 异型弹簧简介 与常规弹簧稍有区别就是弹簧本事是不规则的,有弯曲和大量复杂的角度设计.而制造加工手艺也是相对比较有要求,设备也是比较有要求.一般是电脑机绕制.因绕制角度多,折弯多,所以生产速度慢.因其复杂程度,异型弹簧的生产加工往往可以代表一个公gong司的技术水平.. 异型弹簧常见 洗衣机上,电梯,袜子夹子,工艺品,灯饰,医疗liao器械上. 异形弹簧含卡簧、拉簧、扭簧,广义的异型弹簧还包括蛇形弹簧、波形弹簧、杆簧等其他形状复杂的弹簧。
异型弹簧是汽车、摩托车、电器、仪器产品中应用面广、品种繁杂的基础零件,其质量及寿命直接影响主机产品性能。现代汽车制造业已把它列为关键零件之一。
6.弹簧分类有哪些种类
弹簧根据运行状态可分为静态簧和动态簧。
静态弹簧指服役期振动次数有限的弹簧,如安全阀弹簧,弹簧垫,秤盘弹簧,定载荷弹簧,机械弹簧,手表游丝等。动态弹簧指服役期振动次数达1*10^6次以上的弹簧,如发动机阀门弹簧,车辆悬挂簧,防震弹簧,联轴器弹簧,电梯缓冲弹簧等。
静态弹簧选材时主要考虑抗拉强度和稳定性,动态弹簧选材时主要考虑疲劳,松弛及共振性能。 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,如安全装置用弹簧,吸收振动用弹簧等。设计使用寿命10^3~10^4次。
一般载荷指设计寿命10^5~10^6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*10^6次,通常为10^7次。