压缩弹簧设计

Sheet1 压缩弹簧设计计算 当前计算结果：弹簧丝直径：d=6mm弹簧中径：D=40mm有效圈数：n=25Ho×Hb×Hn×H1=：200mm×159mm×162.255mm×184.902mm弹簧重量：G=0.754kg 0.1 14 计算项目 符号 单位 公式及数据来源 结果 碳素弹簧钢丝B级 0.1 端部不并紧，不磨平 0.15 12.83 一.已知条件 碳素弹簧钢丝C级 0.15 端部不并紧，磨平0.25圈 0.2 11.67 最大工作负荷 Pn N 300 -300 碳素弹簧钢丝D级 0.2 端部并紧，不磨平，支撑圈为1圈 0.25 10.5 最小工作负荷 P1 N 120 65Mn 0.25 端部不并紧，磨平，支撑圈为0.75圈 0.3 9.33 工作行程 Hn mm 25 60Si2Mn 0.3 端部并紧，磨平，支撑圈为1圈 0.35 8.17 变载荷作用次数 次 1000000 Ⅱ类：受变负荷作用，次数在1000~100000之间 60Si2MnA 0.35 端部并紧，磨平，支撑圈为1.25圈 0.4 7 弹簧材料 碳素弹簧钢丝B级 60Si2CrA 0.4 0.45 12 端部型式 端部并紧，磨平，支撑圈为1圈 0 70Si3MnA 0.45 0.5 10.83 端部固定状态 两端固定 65Si2MnWA 0.5 0.6 9.67 稳定性措施 无 60Si2CrVA 0.6 0.7 8.5 二.几何计算 50CrVA 0.8 0.8 7.33 1.弹簧丝直径 d mm 按GB1358-78试取 6 1 6.3 0.1 30W4Cr2VA 1 0.9 6.17 1.弹簧许用应力 [τp] MPa 表：11-1-2 488 44.1 1Cr18Ni9 1.2 1 5 2.弹簧中径 D 按GB1358-78试取 40 1 1Cr18Ni9Ti 1.6 1.2 10 3.曲度系数 K 表：11-1-6 1.2246029412 7 2Cr18Ni9 2 1.4 9 4.旋绕比 C 表：11-1-6 6.6666666667 2 2 14 4Cr13 2.5 1.6 8 5.要求的弹簧刚度 P" N/mm P''=(Pn-P1)/Hn 7.2 Cr17Ni7Al 3 1.8 7 6.弹簧单圈刚度 P'd N/mm P'd=0.125Gd4/D3 198.703125 Cr15Ni7MoAl 3.5 2 6 7.有效圈数 n n=P'd/P'' 25 Ni36CrTiAl 4 2.2 5 8.弹簧刚度 P' N/mm P'=P'd/n 7.948125 Ni42CrTi 4.5 2.5 9 9.工作极限负荷 Pj N Pj=0.125πd3τj/(KD) 1056.3021952837 Co40CrNiMo 5 2.8 8.54 10.工作极限负荷下变形 Fj mm Fj=Pj/P' 132.8995448969 QSi3-1 6 3 8.09 11.最大工作负荷下变形 Fn mm Fn=Pn/P' 37.7447511205 QSn4-3 8 3.2 7.64 12.最小工作负荷下变形 F1 mm F1=P1/P' 15.0979004482 QSn6.5-0.1 10 3.5 7.18 13.节距 t mm t=(Ho-1.5d)/n 7.64 7.5097900448 QBe2 12 3.8 6.73 14.间距 δ mm δ=t-d 1.64 1.5097900448 16 4 6.27 15.自由高度 Ho mm Ho=nt+1.5d 200 196.7447511205 20 4.2 5.82 16.工作行程 h mm h=Fn-F1 22.6468506723 25 4.5 5.36 17.压并高度 Hb mm Hb=(n+1.5)d 159 30 5 4.91 10.工作极限负荷下高度 Hj mm Hj=Ho-Fj 67.1004551031 35 5.5 4.45 11.最大工作负荷下高度 Hn mm Hn=Ho-Fn 162.255 40 6 4 12.最小工作负荷下高度 H1 mm H1=Ho-F1 184.902 45 7 8 13.螺旋角 α ° α=arctan(t/πD) 3.4791398647 50 8 7.33 14.弹簧单圈展开长度 l mm 125.8957371865 60 9 6.67 15.总圈数 n1 表：11-1-5 27 70 10 6 16.展开长度 L mm L=ln1 3399.1849040366 0.7544610579 80 12 5.33 三.稳定性验算 0.1 14 4.67 1.稳定性临界负荷 Pe N Pe=CBP'Ho 1271.7 0.15 16 4 不稳定性系数 CB 表：11-1-7 0.8 0.2 18 6 2.稳定性条件 Pe>Pn 满足 1 0.25 20 5.83 四.疲劳强度验算 0.3 22 5.67 1.疲劳强度安全系数 s 2.6238648296 0.35 25 5.5 剪切疲劳极限 τo MPa 表：11-1-7 402.6 0.4 28 5.33 最大工作负荷产生的切应力 τmax MPa τmax=8KDPn/(πd3) 173.2458768117 0.45 30 5.16 最小工作负荷产生的切应力 τmin MPa τmin=8KDP1/(πd3) 69.2983507247 0.5 32 5 2.许用安全系数 [s] 表：11-1-7 1.7 0.6 35 4.83 3.强度条件 s≥[s] 满足 1 0.7 38 4.67 苏州.官波. 5/5/0511:06 0.8 40 4.5 0.9 42 4.33 1 45 4.17 1.2 50 4 1.4 55 4 1.6 60 4 1.8 65 4 2 70 4 2.2 80 4 2.5 2.8 3 3.2 3.5 3.8 4 4.2 4.5 5 5.5 6 7 8 9 10 12 14 16 18 20 22 25 28 30 32 35 38 40 42 45 50 55 60 65 70 80此单元格存放“规划求解”的自变量d如果需要强制使用“第一系列”的d值，请输入“1”，否则输入“2”如果需要强制使用“第一系列”的D值，请输入“1”，否则输入“2”此单元格存放“规划求解”的自变量D如果要采用热卷弹簧，输入“1”，否则输入“2”存放弹簧重量官波:当弹簧的设计计算和材料试验数据精确性高时，取1.3～1.7;否则取1.8～2.2。官波:选择旋绕比。官波:如果单元格E13的值经过一个以上的循环的变化仍不能停止，请在此处选择一个大于1.1的计算精度值。材料 Ⅰ类：受变负荷作用，次数≥1000000次 Ⅱ类：受变负荷作用，次数在1000~100000之间 Ⅲ类：受变负荷作用，次数≤1000次 σ G E σb 碳素弹簧钢丝B级 366 488 610 610 762.5 78.5 197 碳素弹簧钢丝C级 366 488 610 610 762.5 78.5 197 碳素弹簧钢丝D级 366 488 610 610 762.5 78.5 197 65Mn 366 488 610 610 762.5 78.5 197 980 60Si2Mn 471 627 785 785 981 78.5 197 1275 60Si2MnA 471 627 785 785 981 78.5 197 1570 60Si2CrA 471 627 785 785 981 78.5 197 1765 70Si3MnA 530 706 883 883 1110 78.5 197 1375 65Si2MnWA 560 745 931 931 1167 78.5 197 1375 60Si2CrVA 560 745 931 931 1167 78.5 197 1865 50CrVA 442 588 735 735 920 78.5 197 1275 30W4Cr2VA 442 588 735 735 920 78.5 197 1325 1Cr18Ni9 324 432 540 540 667 71.5 193 1Cr18Ni9Ti 324 432 540 540 667 71.5 193 2Cr18Ni9 324 432 540 540 667 71.5 193 4Cr13 442 588 735 735 920 75.5 215 Cr17Ni7Al 471 627 785 785 981 73.5 183 Cr15Ni7MoAl 471 627 785 785 981 73.5 183 Ni36CrTiAl 442 588 735 735 920 75.5 197 Ni42CrTi 412 550 687 687 862 65.6 186 Co40CrNiMo 500 666 834 834 1000 76.5 197 QSi3-1 265 353 442 442 550 40.2 93 785 QSn4-3 265 353 442 442 550 39.2 93 785 QSn6.5-0.1 265 353 442 442 550 39.2 93 785 QBe2 353 442 550 550 735 42.2 129.5σb 碳素弹簧钢丝B级 碳素弹簧钢丝C级 碳素弹簧钢丝D级 0.08 2400 2740 2840 0.09 2350 2690 2840 0.1 2300 2650 2790 0.12 2250 2600 2740 0.14 2200 2550 2740 0.16 2150 2500 2690 0.18 2150 2450 2690 0.2 2150 2400 2690 0.22 2110 2350 2690 0.25 2060 2300 2640 0.28 2010 2300 2640 0.3 2010 2300 2640 0.32 1960 2250 2600 0.35 1960 2250 2600 0.4 1910 2250 2600 0.45 1860 2200 2550 0.5 1960 2200 2550 0.55 1810 2150 2500 0.6 1760 2110 2450 0.63 1760 2110 2450 0.7 1710 2060 2450 0.8 1710 2010 2400 0.9 1710 2010 2350 1 1660 1960 2300 1.2 1620 1910 2250 1.4 1620 1860 2150 1.6 1570 1810 2110 1.8 1520 1700 2010 2 1470 1710 1910 2.2 1420 1660 1810 2.5 1420 1660 1760 2.8 1370 1620 1710 3 1370 1570 1710 3.2 1320 1570 1660 3.5 1320 1570 1660 4 1320 1520 1620 4.5 1320 1520 1620 5 1320 1470 1570 5.5 1270 1470 1570 6 1220 1420 1520 6.3 1220 1420 7 1170 1370 8 1170 1370 9 1130 1320 10 1130 1320 11 1080 1270 12 1080 1270 13 1030 1220C.D,n C D(1系列) D(1,2系列) n Ho 4 0.4 0.4 0.4 1.4 2 1000 4.1 0.5 0.5 0.5 1.8 2.25 950 4.2 0.6 0.6 0.6 2.2 2.5 900 4.3 0.7 0.7 0.7 2.8 2.75 850 4.4 0.8 0.8 0.8 3.2 3 800 4.5 0.9 0.9 0.9 3.8 3.25 780 4.6 1 1 1 4.2 3.5 750 4.7 1.2 1.2 1.2 4.8 3.75 720 4.8 1.6 1.4 1.6 5.5 4 700 4.9 2 1.6 2 6.5 4.25 680 5 2.5 1.8 2.5 7.5 4.5 650 5.2 3 2 3 8.5 4.75 620 5.4 3.5 2.2 3.5 9.5 5 600 5.5 4 2.5 4 14 5.5 580 5.6 4.5 2.8 4.5 18 6 550 5.8 5 3 5 22 6.5 520 6 6 3.2 6 28 7 500 6.2 7 3.5 7 32 7.5 480 6.4 8 3.8 8 38 8 450 6.5 9 4 9 42 8.5 420 6.6 10 4.2 10 48 9 400 6.8 12 4.5 12 52 9.5 380 7 16 4.8 16 58 10 360 7.2 20 5 20 65 10.5 340 7.4 25 5.5 25 75 11.5 320 7.5 30 6 30 85 12.5 300 7.6 35 6.5 35 95 13.5 280 7.8 40 7 40 105 14.5 260 8 45 7.5 45 115 15 240 8.5 50 8 50 125 16 220 9 55 8.5 55 135 18 200 9.5 60 9 60 145 20 190 10 70 9.5 70 170 22 180 11 80 10 80 190 25 170 12 90 12 90 210 28 160 14 100 14 100 230 30 150 110 16 110 250 140 120 18 120 270 130 130 20 130 290 120 140 22 140 340 115 150 25 150 380 110 160 28 160 450 105 180 30 180 100 200 32 200 95 220 35 220 90 240 38 240 85 260 40 260 80 280 42 280 75 300 45 300 70 320 48 320 65 360 50 360 60 400 52 400 58 55 55 58 52 60 50 65 48 70 45 75 42 80 40 85 38 90 35 95 32 100 30 105 28 110 25 115 22 120 20 125 18 130 16 135 14 140 12 145 10 150 9 160 8 170 7 180 6 190 5 200 4 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 320 340 360 380 400 450CB 10 9.75 9.5 9.25 9 8.75 8.5 8.25 8 7.75 7.5 7.25 7 6.75 6.5 6.25 6 5.75 5.5 5.25 5 4.75 4.5 4.25 4 3.75 3.5 3.25 3 2.75 2.5 2.25 2 两端固定 0.12 0.125 0.13 0.14 0.15 0.1575 0.165 0.1825 0.2 0.215 0.23 0.25 0.27 0.3 0.33 0.365 0.4 0.485 0.57 0.685 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 一端固定，一端回转 0.065 0.0675 0.07 0.075 0.08 0.085 0.09 0.095 0.1 0.1075 0.115 0.1225 0.13 0.14 0.15 0.16 0.17 0.1875 0.205 0.225 0.245 0.28 0.315 0.4075 0.5 0.65 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 两端回转 0.024 0.0245 0.025 0.0275 0.03 0.0335 0.037 0.03725 0.0375 0.04125 0.045 0.2725 0.5 0.28 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.11 0.12 0.135 0.15 0.175 0.2 0.2375 0.275 0.3375 0.4 0.6 0.8 0.8 0.8τo 1000 10000 100000 1000000 10000000 10000000 549 549 427 402.6 366 366MBD0005FA1C.unknownMBD00103B6E.unknown