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了解弹簧的制作标准

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了解弹簧的制作标准

发布日期:2014-12-19 09:55 来源:http://www.rozfas.tw 点击:

材料应用

大多数材料都有不同程度的弹性,如果将其弯曲,便会以很大的力量恢复其原形。在人类历史上,一定很早就注意到树苗和?#36164;?#30340;树枝有很大的?#26377;裕?#22240;为许多原始文化利用这一特性,在特制的门后或笼子后楔上一根棍,或者用活结套在一根杆上向下拉;一旦松开张力,这根棍或?#21496;?#20250;往回弹。他们就用这种办法来捕捉飞禽走兽。?#23548;?#19978;,弓就?#21069;?#36825;?#22336;?#24335;利用?#36164;?#24377;性的弹簧;先向后拉弓,然后撒手,让其回弹。中世纪时,这种想法开始出现在机械上,如纺织机、车床、钻机、磨面机和锯。操作者用手或脚踏板给出下压冲程,将工作机械往下拉,这时用绳索固定在机械上的一根杆弹回,产生往复运动。

弹性材料的抗扭性不亚于它的抗?#26377;浴?#24076;腊帝国时期 (大概是公元前4世纪)发明了用搓成的腱绳或毛绳拉紧的扭簧,用?#28304;?#26367;简单的弹簧来加强石弩和?#36164;?#26426;的威力。这时人们开始认识到,金属比木头、角质或任何这类有机物质的弹性更大。菲洛 (其写作年代约为公元前200年)把它作为一项新发现来进行介绍。他估计读者是难以置信的。凯尔特人和西班牙人的剑的弹性,引起了他的亚历山大城的前辈的注意。为了弄清楚剑为什么有弹性,他们进行了许多实验。结果他的师傅克特西比发明了?#36164;?#26426;,?#36164;?#26426;的弹簧是用弯曲的青铜板作成的——?#23548;?#19978;是最早的片簧;菲洛本人又进一步改进了这些?#36164;?#26426;。富有创造性的克特西比在发明这种?#36164;?#26426;后,又想出了另一种?#36164;?#26426;—一它利用汽缸内空气在受压的情况下产生的弹性工作。

在很久以后人们才想到:如果压缩一根螺旋杆,而不是弯曲一根?#22791;耍?#37027;么金属弹簧储存的能量就会更大。据伯鲁涅列斯基的小传记载,他制作过一口?#31181;櫻?#20854;中使用了若干代弹簧。有人指出,在附有一些奇特的螺旋弹簧钟表图的15世纪末叶的一本机械手册中有这架?#31181;?#30340;图样。这类弹簧也用于现代的捕鼠器。带圈簧 (水平压缩而不是垂直压缩的弹簧)的钟表,在1460年左右肯定已开始使用了,但基本上是皇室的奢侈品,大?#21152;?#36807;了1个世纪,带弹簧的钟表才成为中产?#20934;?#20154;士的标志。

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?#23665;?#32993;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

弹簧参数

⑴弹簧丝?#26412;禿:制造弹簧的钢丝?#26412;丁?/span>

⑵弹簧外径D2:弹簧的最大外径。

⑶弹簧内径D1:弹簧的最小外径。

⑷弹簧中径D:弹簧的平均?#26412;丁?#23427;们的计算公式为:D=(D2+D1)÷2=D1+d=D2-d

?#23665;?#36317;t:除支撑圈外,弹簧相邻两圈对应点在中径上的轴向距离成为节距,用t表示。

⑹有效圈数n:弹簧能保持相同节距的圈数。

⑺支撑圈数n2:为了使弹簧在工作时受力均匀,保证轴线垂直端面、制造时,常将弹簧两端并紧。并紧的圈数仅起支撑作用,称为支撑圈。一般有1.5d、2d、2.5d,常用的是2d。

⑻总圈数n1: 有效圈数与支撑圈的和。即n1=n+n2.

⑼自由高H0:弹簧在未受外力作用下的高度。?#19978;?#24335;计算:H0=nt+(n2-0.5)d=nt+1.5d (n2=2时)

⑽弹簧展开长度L:绕制弹簧时所需钢丝的长度。L≈n1 (ЛD2)2+n2 (压簧) L=ЛD2 n+钩部展开长度(拉簧)

?#19979;?#26059;方向:有左右旋之分,常用右旋,图纸没注明的一般用右旋。

⑿ 弹簧旋绕比:中径D与钢丝?#26412;禿之比。


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