从其线径中计算出以活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活性活结果包括弹簧指数,固态高和可以一目了然地读取的负载减速图.
弹簧0ZZ可视化
拖动滑动器来压缩弹簧. 需要的负载沿着线性弹簧的正线:力等于弹簧刚度乘以变形量. 更改解析器面板中的弹簧刚度,并观看曲线陡起或平起.
图表显示的
- 圈子收紧了,弹簧压缩
- 强制读出随F = k × }
- 载荷-变形量线为直线弹簧
- 压缩过去的固态高度设置永久弹簧
载荷-变形量. 图表
你输入的弹簧刚度的图图对阵变形量的图图. 因为关系是线性的,所以将变形量的两倍于所需要力.
公式中使用的弹簧尺寸
阅读维度
- d -线径,升为第四动力
- D - 指圈子直径,升为第三动力
- N ——仅活线圈,分母中
- Lf -自由长度之前的任何载荷
如何计算弹簧刚度: 步入
测量线径(d)
用微米测量实际的线径,而不是标称的螺栓或轴式尺寸. 甚至一个小错误在公式中被放大了四次.
测量外部的直径并减去 d
平均线圈直径 D等于直径外再减线径. 在公式中使用正线圈直径,而不是OD.
计算活动线圈( N)
合计圈减非活动端圈. 闭合和正方形端口通常贡献出2个活化线圈,因此一个10coil 弹簧有N=8.
应用 k = G d4 / (8个D级)3 (无)
使用剪接模组为您的材质 - 11.5 × 106 z琴钢丝和硬画的 psi, 11.2×106 平分油,10.6×106 psi代表不锈的302.
检查弹簧索引
除以D 4至12之间的值是可制造的;6至9是首选范围. 在那个范围之外配方和弹簧店都会挣扎.
剪切摩多卢斯参考文献
剪接模组G是弹簧刚度公式需要的唯一的材质属性. 下面的值是典型的室温数字;用您材质证明的值进行关键的工作.
| 材料 | 常见光谱 | 剪接摩多卢斯 G (psi) | 剪接 Modulus G( GPa) | 典型用途 |
|---|
弹簧刚度参考表
琴钢丝压缩弹簧的速率,正线圈为1000分,活线圈为10分. Thicker电线和更大的线圈计数沿着上述曲线上下移动率.
单位换算
弹簧刚度
1 lb/in=0.175127 N/mm. 1 N/mm=5.710149 lb/in. 100磅/英寸弹簧为17.51N/mm,而20磅/毫米弹簧为114.20磅/英寸.
强制
1 lbf = 4.4482222 N. 1 N = 0.224809 lbf. 50 lbf 预装为 222.41 N,500 N 载荷为 112.40 lbf.
变形量
1英寸=25.4毫米 1毫米=0.039370英寸. 二英寸出行为50.8毫米,出行为25毫米出行为0.984英寸.
电线和焦油直径
与同为25.4因子相转换:一通0.192接线为4.877毫米,一通12.7毫米正线圈为0.500英寸. 在应用速率公式前总是转换维度.
弹簧刚度设计提示
最佳实践
- 将弹簧指数C=D/d保持在4至12之间,理想的是6至9
- 不得在服务中指定对固态高度的压缩——工作出行极限自由长度的目标15-20%
- 升起线径 1量规可以将弹簧刚度增加一倍以上
- 添加活性线圈大致按比例降低速率
- 当变形量大的时候, 检查压力, 不只是速率—— 单是速率并不能保证弹簧能够活下来
- 弹出出尿和预设取出装置,不会改变弹簧刚度
- 对温度的补偿:随着温度的上升,剪切模数下降,速度下降
- 拼接后验证载荷测试器的速率——公式是一个起点,而不是保证
常见问题解答
弹簧刚度(k)是用单位距离来压缩或延长弹簧所需的力,以lb/in或N/mm表示. 100磅/英寸的速率意味着100磅的力能将弹簧一英寸压缩. 弹簧刚度是线性压缩弹簧在其工作范围内的常数.
使用 k = Gd^4 / (8 D^3 N) (中文(简体) ), ,其中G是材料的剪接模组,d是线径,D是正线圈直径,而N是活线圈的数量. 线径被提升到第4个功率,而中线圈直径被提升到第3个功率,因此两个维度的小变化都会产生弹簧刚度的巨大变化.
弹簧指数C是正线圈直径与正线圈线径的比例, C=D/d 类. 4到12之间的指数被认为是可制造的,优先使用6到9。 4以下的电线很难接通,压力也非常高;超过12个的弹簧倾向于扣住,而速率公式也变得不太准确.
以0.175126835乘以 lb/入取N/mm. 例如,200 lb/ in 弹簧大约等于35.03 N/mm. 要转换出另一种方式,将N/mm乘以5.710148617.
共同数值约为11.5×106 psi (79.3 GPA),用于琴钢丝和硬接线,11.2×106 psi (77.2 GPa) 为油性平线, 11.6×106 psi(80千帕),用于铬硅,10.6×106 psi(73千帕),用于不锈302和6.2×106 psi (42.7 GPa) 为磷青铜.
合计线圈包括不活动端线圈来触摸相邻线圈而不会为变形量作出贡献. 活性线圈N为合计线圈减去活性端线圈,一般为闭合和平方端为2. 弹簧刚度公式中只使用活线圈.
使用 F=kx (单位:千美元), 在F是强力时,k是弹簧刚度,x是变形量. 对于一个150磅/在弹簧压缩0.5英寸,力为75磅. 计算器的力-变形量解析器在任意方向都执行这个计算.
固体高度是所有线圈被触动时弹簧的长度,被计算为总线圈乘以线径. 一个压缩弹簧在服役时决不能被压缩到固态高度,因为压力会急剧上升而弹簧采取永久的设定. 总是离开工作旅行低于固体高度.
