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什么是弹簧的特性曲线?

时间:2020-09-21 17:14:45 来源:辉簧弹簧 点击:

  什么是弹簧的特性曲线?
 
  弹簧所受载荷与其变形的关系曲线称为弹簧特性曲线。该特性曲线的斜率值反映弹簧的刚度。定刚度弹簧的特性曲线为直线,而变刚度弹簧的特性曲线为曲线。
 
  一、弹簧特性曲线
 
  表征弹簧轴向载荷F(或扭矩T)与其压缩或伸长变形量λ(或扭转角)之间的关系曲线称为弹簧特性曲线。弹簧试验机
 
  1)等节距圆柱螺旋压缩弹簧的特性曲线
 
  图中的H0是压缩弹簧在没有承受外力时的自由长度。
 
  弹簧在安装时,通常预加一个压力 Fmin,使它可靠地稳定在安装位置上。Fmin称为弹簧的最小载荷(安装载荷)。在它的作用下,弹簧的长度被压缩到H1其压缩变形量为λmin。
 
  Fmax为弹簧承受的最大工作载荷。在Fmax作用下,弹簧长度减到H2,其压缩变形量增到λmax。λmax与λmin的差即为弹簧的工作行程h,h=λmax-λmin。
 
  Flim为弹簧的极限载荷。在该力的作用下,弹簧丝内的应力达到了材料的弹性极限。与Flim对应的弹簧长度为H3,压缩变形量为λlim。弹簧的最大工作载荷Fmax,由弹簧在机构中的工作条件决定。但不应到达它的极限载荷,通常应保持Fmax ≤0.8Flim。
 
弹簧
 
  2)等节距圆柱螺旋拉伸弹簧的特性曲线
 
  图b为无预应力的拉伸弹簧的特性曲线;
 
  图c为有预应力的拉伸弹簧的特性曲线。对有预应力的拉伸弹簧,Fmin>F0,F0为使具有预应力的拉伸弹簧开始变形时所需的初拉力。有预应力的拉伸弹簧相当于有预变形x,故在同样载荷F的作用下,产生的变形要比没有预应力的小。
 
  弹簧的特性曲线应绘在弹簧工作图中,作为检验和试验时的依据之一,同时在设计弹簧时,利用特性曲线分析受载与变形的关系也较方便。
 
  二、弹簧刚度
 
  使弹簧产生单位变形所需的载荷称为弹簧刚度,其表达式为:
 
  kF=dF/dλ(或kT=dT/dφ)
 
  实际上弹簧刚度就是弹簧特性曲线上某点的斜率。符合直线型特性曲线的弹簧,其刚度为一常数。其刚度为:
 
  kF=dF/dλ=F/λ=
 
  这种弹簧的特性曲线愈陡,刚度也就愈大,即弹簧愈硬,反之则愈软。
 
  受动载荷或冲击载荷的弹簧,以使用变刚度弹簧为宜。
 
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