一、拉伸弹簧公式
弹力公式(胡克定律):F=kx,F为弹力,k为劲度系数(或倔强系数),x为弹簧拉长(或压短)的长度。
亦称“弹性力”。物体受外力作用发生形变后,若撤去外力,物体能恢复原来形状的力,叫作“弹力”。
弹力产生的条件
(下面两个条件缺一不可)
a、两物体必须相互接触。
b、发生弹性形变(有挤压)
弹力的判断
二、弹簧的拉伸极限
拉簧的最大伸长量即为拉伸弹簧自由长度+弹簧允许的最大工作变形量。拉伸弹簧自由长度即弹簧的自由长度为不受外力作用时弹簧的长度,这是包括钩在内的长度。
弹簧允许的最大工作变形量即为拉伸弹簧试验载荷下对应的弹簧变形量,此数据为弹簧允许的最大应力下对应的后拉伸长度。拉伸弹簧极限拉伸长度即拉伸弹簧的更大工作变形量。为保证指定长度时的载荷弹簧的工作变形应在试验载荷下变形量的0.2~0.8范围内。
三、拉伸弹簧受力分析
弹簧都有一定的寿命,长期不断拉伸后,弹簧拉伸会越来越小,减少弹性,那么对实验结果会降低准确率,造成结果误差。弹簧是利用弹性来工作的机械零,用弹性材料制成的零件在外力作用下易发生形变。弹簧作为工业系统中的一个重要元件,有着很大的使用量,而且种类繁多,因此弹簧的制作有原始的手工制作,逐步走向自动化。弹簧可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧。按形状可分为碟形弹簧、环形弹簧、板弹簧、螺旋弹簧、截锥涡卷弹簧以及扭杆弹簧等。
按制作过程可以分为冷卷弹簧和热卷弹簧。
四、拉伸弹簧拉力计算
1、需要已知条件:弹簧工作状态F的力度P、配装尺寸限制、工作频率、疲劳要求、耐蚀性.
2、一般力度计算公式:
P=P'*F+P0 (P拉力、P'刚度、P0初拉力)
P'=Gd^4/8/D^3/n (G材料弹性模量、d材料直径、D弹簧中径、n有效圈数)
G=78500(碳素钢丝)、G=71600(不锈钢丝) 、 G=81000(琴钢丝)
力度单位:N ,尺寸单位:mm
3、高疲劳要求的,还需疲劳强度校核计算.
详细请参考GBT1239.6-1992或GBT23935-2009 圆柱螺旋弹簧设计计算.
五、普通拉伸弹簧
弹簧拉伸到极限直至变形后,再进行任何的压缩都无法压缩的回去。理论上要想变回原状态,只有拉伸的反向受力产生的形变才能变回去。因为拉伸是超行程形变,而压缩的最极限也就只能是压并状态。所以不论是什么压缩工艺都不能再还原弹簧原始状态了!