弹簧知识.ppt
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1、弹弹 簧簧 知知 识识1 弹簧的功用和类型弹簧的功用和类型2 弹簧的制造、材料和许用应力弹簧的制造、材料和许用应力3 热处理及表面处理热处理及表面处理4 弹簧加工工艺图弹簧加工工艺图5 产品测量的基本知识及常用量具产品测量的基本知识及常用量具工作特点:工作特点:弹簧在外力作用下能产生较大的弹性变形,弹簧在外力作用下能产生较大的弹性变形,在机械设备中被广泛用作弹性元件。在机械设备中被广泛用作弹性元件。功用:功用:1.1.控制机构运动或零件的位置控制机构运动或零件的位置;如凸轮机构、离合器、阀门等;如凸轮机构、离合器、阀门等;1 1 弹簧的功用和类型弹簧的功用和类型 3.3.存储能量存储能量;如钟
2、表仪器中的弹簧;如钟表仪器中的弹簧;4.4.测量力的大小测量力的大小;如弹簧秤中的弹簧如弹簧秤中的弹簧螺旋螺旋弹簧弹簧圆柱形圆柱形 截锥形截锥形 按形状分按形状分 按受载分按受载分 拉伸弹簧拉伸弹簧 压缩弹簧压缩弹簧 扭转弹簧扭转弹簧 类型:类型:分类分类2.2.缓冲吸振缓冲吸振;如车辆弹簧和各种缓冲器中的弹簧;如车辆弹簧和各种缓冲器中的弹簧;分类分类螺旋弹簧螺旋弹簧 圆柱形圆柱形 截锥形截锥形 按形状分按形状分 按受载分按受载分 拉伸弹簧拉伸弹簧 压缩弹簧压缩弹簧 扭转弹簧扭转弹簧 环形弹簧环形弹簧 平面涡圈弹簧平面涡圈弹簧板弹簧板弹簧 碟形弹簧碟形弹簧 一、弹簧的制造一、弹簧的制造2 2
3、弹簧的制造、材料和许用应力弹簧的制造、材料和许用应力二、弹簧的材料二、弹簧的材料制造过程:卷绕、端面加工制造过程:卷绕、端面加工(压簧压簧)或拉钩制作(拉簧或扭簧)、热或拉钩制作(拉簧或扭簧)、热处理和工艺性试验。处理和工艺性试验。冷卷:冷卷:d12 mmd12 mm,不易淬透,故仅适用于小尺寸的弹簧。,不易淬透,故仅适用于小尺寸的弹簧。优点:优点:优点:优点:适用于承受变载荷、冲击载荷或工作温度较高的弹簧。适用于承受变载荷、冲击载荷或工作温度较高的弹簧。选用原则:选用原则:充分考虑载荷条件(载荷的大小及性质、工作温度和周围介质的情况)、充分考虑载荷条件(载荷的大小及性质、工作温度和周围介质的
4、情况)、功用及经济性等因素。一般应优先采用碳素碳簧钢丝。功用及经济性等因素。一般应优先采用碳素碳簧钢丝。2 2 弹簧的制造、材料和许用应力弹簧的制造、材料和许用应力主类:主类:常用的材质有碳素钢线(常用的材质有碳素钢线(SWCSWC)、不锈钢线()、不锈钢线(SUSSUS)、)、琴钢线(琴钢线(SWP-ASWP-A、B B)、镀镍线()、镀镍线(SWICSWIC)、磷铜线()、磷铜线(PBWPBW)分类:分类:分类:分类:镀镍线镀镍线不锈钢线不锈钢线SUS301SUS301 SUS302SUS302 SUS304SUS304 SUS130SUS130 SUS316SUS316 SUS631SU
5、S631不锈钢镀镍线不锈钢镀镍线Ni SUSNi SUS雾面不锈钢雾面不锈钢亮面不锈钢亮面不锈钢碳素钢线碳素钢线82B82B72A72A65Mn65Mn碳素镀镍线碳素镀镍线SWIC2 2 弹簧的制造、材料和许用应力弹簧的制造、材料和许用应力鉴别方法鉴别方法鉴别方法鉴别方法碳素钢线:碳素钢线:表面较黑,在较高温度处理的情况下表面易氧化为黄色,在高温下表面较黑,在较高温度处理的情况下表面易氧化为黄色,在高温下 表面烧成蓝色,裸露在空气中易生锈,在原材料生产时虽已有表面烧成蓝色,裸露在空气中易生锈,在原材料生产时虽已有 一定的防锈能力,但当油分消失则仍受空气腐蚀,因而在生产一定的防锈能力,但当油分消
6、失则仍受空气腐蚀,因而在生产 产品时应加以适当的表面处理,如加防锈油或电镀,碳素钢线种类产品时应加以适当的表面处理,如加防锈油或电镀,碳素钢线种类 多含碳量不同,所采用的原材料生产的产品在同等条件下有差异,多含碳量不同,所采用的原材料生产的产品在同等条件下有差异,磨平时,材料在受力摩擦时产生的火花颜色较黄。磨平时,材料在受力摩擦时产生的火花颜色较黄。不锈钢线:不锈钢线:表面为金属白色,有些牌号的材料表面更是光良,在较高温度时不表面为金属白色,有些牌号的材料表面更是光良,在较高温度时不 变色,在高温时达到一定温度后易显黄色,但不可清晰(酸洗)。变色,在高温时达到一定温度后易显黄色,但不可清晰(酸
7、洗)。磷铜线:磷铜线:表面为黄色或带一点红色,一般不需要热处理定型,属有色金属,表面为黄色或带一点红色,一般不需要热处理定型,属有色金属,易在空气中氧化成青绿色,导电性好,但产品易变形,常用语客户易在空气中氧化成青绿色,导电性好,但产品易变形,常用语客户 特别指明的材质。特别指明的材质。2 2 弹簧的制造、材料和许用应力弹簧的制造、材料和许用应力特性特性特性特性当金属线卷绕成型时,将产生金属的柔软性,使它恢复原来的形状,这种试图保当金属线卷绕成型时,将产生金属的柔软性,使它恢复原来的形状,这种试图保持原有形状的金属软性,就是材料的特性。持原有形状的金属软性,就是材料的特性。线材特性的热处理变化
8、线材特性的热处理变化线材特性的热处理变化线材特性的热处理变化区分区分碳素钢线碳素钢线琴钢线琴钢线不锈钢线不锈钢线磷铜线磷铜线外径变小变小变大不变化长度变长或变短变长或变短变短不变化圈数增多增多减少不变化角度变小变小变大不变化2 2 弹簧的制造、材料和许用应力弹簧的制造、材料和许用应力弹簧的许用应力主要取决材料品质、热处理弹簧的许用应力主要取决材料品质、热处理方法、载荷性质、弹簧的工作条件和重要程方法、载荷性质、弹簧的工作条件和重要程度,以及簧丝的尺寸等度,以及簧丝的尺寸等弹簧按载荷分为三类:弹簧按载荷分为三类:I I类弹簧:类弹簧:受变载荷作用次数受变载荷作用次数10106 6,或很重要的弹簧
9、。,或很重要的弹簧。IIII类弹簧:受变载荷作用次数在类弹簧:受变载荷作用次数在10103 3 10 105 5 ,或受冲击载荷的,或受冲击载荷的 弹簧,或受静载荷的重要弹簧。弹簧,或受静载荷的重要弹簧。IIIIII类弹簧:受变载荷作用次数在类弹簧:受变载荷作用次数在10103 3 ,或受静载荷的弹簧。,或受静载荷的弹簧。三、弹簧的许用应力三、弹簧的许用应力2 2 弹簧的制造、材料和许用应力弹簧的制造、材料和许用应力表表1 1 螺旋弹簧的常用材料和许用应力螺旋弹簧的常用材料和许用应力材材 料料名名 称称牌号牌号65、70 0.3B 0.4B 0.5B 40120 碳素弹簧碳素弹簧钢丝钢丝,60
10、Si1Mn 480 640 800 40200 4550HRC合金弹合金弹簧钢丝簧钢丝类类弹簧弹簧I青铜丝青铜丝类类弹簧弹簧II类类弹簧弹簧III推荐使用推荐使用温度温度 推荐硬度推荐硬度范围范围 特性及用途特性及用途 强度高,性能好,强度高,性能好,但尺寸大了不易淬但尺寸大了不易淬透,只适用于小弹透,只适用于小弹簧。簧。50CrVA 450 600 750 40210 4550HRC 4Cr13 450 600 750 40300 4853HRC QSi3-1 270 360 450 QSn4-3 270 360 45040120 90100HBS弹性和回火稳定性弹性和回火稳定性好,易脱碳,
11、用于好,易脱碳,用于制造受重载的弹簧。制造受重载的弹簧。有高的疲劳极限,有高的疲劳极限,弹性、淬透性和回弹性、淬透性和回火稳定性好,常用火稳定性好,常用于承受变载的弹簧于承受变载的弹簧耐腐蚀,耐高温,耐腐蚀,耐高温,适用于做较大的适用于做较大的弹簧弹簧耐腐蚀,防磁好耐腐蚀,防磁好许用切应力许用切应力/MPa组组 别别III、IIaIII钢丝直径钢丝直径 d/mm0.2 0.3 0.5 0.8 1.0 1.2 1.6 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 6.0 8.02700 2700 2650 2600 2500 2400 2200 2000 1800 1700 1650
12、1600 1500 1500 1450 -2250 2250 2200 2150 2050 1950 1850 1800 1650 1650 1550 1500 1400 1400 1350 12501750 1750 1700 2170 1650 1550 1450 1400 1300 1300 1200 1150 1150 1100 1350 1250表表2 2 碳素弹簧钢丝的抗拉强度极限碳素弹簧钢丝的抗拉强度极限3 3 热处理及表面处理热处理及表面处理一、热处理的作用一、热处理的作用一、热处理的作用一、热处理的作用1.消除它的内应力,使弹簧形状固定,增加弹性,延长使用寿命。消除它的内应力
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