弹簧的种类选型材料有哪些(弹簧的种类选型材料的区别)
导语:弹簧的种类,选型,材料
弹簧(SPRING)是利用材料的弹性形变进行缓冲、复位、储能的机械零件。
弹簧的种类复杂多样,分类方式也是多种,弹簧一般是可按:行业、常用叫法、形状、材质、特性来等来分类。
这里,我就按常用叫法来分类,那么弹簧可分为:电池弹簧、扭力弹簧、拉力弹簧、线成型弹簧、组合弹簧、复杂弹簧等。
电 池 正 极 和 负 极 弹 簧
电池联体弹簧
扭力弹簧
拉力弹簧
线成型弹簧
组合弹簧
复杂弹簧
弹簧常用的符号与单位
材料直径:也叫线径,用字母d表示,单位:mm、inh中径:弹簧外径和内径的平均值,用字母D表示,单位:mm外径:弹簧外部卷尺寸,用字母D2或OD表示,单位:mm内径:弹簧内部卷制尺寸,用字母D1或ID表示,单位:mm节距(pitch):弹簧两相邻有效圈截面中心线的轴向距离,用字母t表示,单位mm弹簧的材料及选型
选择弹簧材料时,应考虑其用途、使用条件(载荷性质、大小及循环特性、
工作持续时间、工作温度等)以及加工、热处理和经济性等因素。
为了保障弹簧能够可靠地工作,其材料除应满足具有较高的强度极限和屈服极限外,还必须具有较高的弹性极限、疲劳极限、冲击韧性、塑性和良好的热处理工艺性等。表20-2列出了几种主要弹簧材料及其使用性能。实践中应用最广泛的就是弹簧钢,其品种又有碳素弹簧钢、低锰弹簧钢、硅锰弹簧钢和铬钒钢等。图20-2给出了碳素弹簧钢丝的抗拉强度极限。
弹簧材料选择必须充分考虑到弹簧的用途、重要程度与所受的载荷性质、大小、循环特性、工作温度、周围介质等使用条件,以及加工、热处理和经济性等因素,以便使选择结果与实际要求相吻合。钢是最常用的弹簧材料。当受力较小而又要求防腐蚀、防磁等特性时,可以采用有色金属。此外,还有用非金属材料制做的弹簧,如橡胶、塑料、软木及空气等。
碳素弹簧钢(如65、70钢):价格便宜、来源方便,但弹性极限低;
低锰弹簧钢(如65Mn):淬透性好、强度较高,淬火后易产生裂纹
硅锰弹簧钢(如60Si2MnA):弹性极限高,回火稳定性好,力学性能良好;
铬钒钢(如50CrVA):耐疲劳和抗冲击性能好,价格贵,用于要求高的场合。
注:
1.按受力循环次数N不同,弹簧分为三类:Ⅰ类N>106;Ⅱ类N=103~105以及受冲击载荷的场合;Ⅲ类N<103。
2.碳素弹簧钢丝按机械性能不同分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅱa、Ⅲ四组,Ⅰ组强度最高,依次为Ⅱ、Ⅱa、Ⅲ组。
3.弹簧的工作极限应力τlim:Ⅰ类≤1.67[τ];Ⅱ类≤1.25[τ];Ⅲ类≤1.12[τ]。
4.轧制钢材的机械性能与钢丝相同。
5.碳素钢丝的切变模量和弹性模量对0.5~4mm直径有效,>4mm取下限。
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