[转帖]普通压缩弹簧设计原理和方法及实例教程

【概述】：
本文详细讲解了常用压缩弹簧的基本设计原理和实际的设计方法，对于弹簧的设计参考大有帮助。


首先说下弹簧设计的2个最基本的公式：
1.弹簧常数K：单位kg/mm            
2.?簧作用力P：单位g
说明：G(弹性系数)：对不同材料，可以查资料（不锈钢304为7000 kg/mm2）
d(线径)
OD(外径)
Dcen(中心径)：OD-d
Nc(有效圈数)：总圈数-2
L(作用长度)：预压长度+作用行程
当然做好一个要求高的压缩弹簧，要考虑的远不止这些，要考虑弹簧处理后应力的变化、摩擦力影响等等因素。




下面我们看看原题的要求，附图片：
1.压缩弹簧被用在一个装配件里，里面的为塑料件。塑料件和弹簧相配合的直径为8.4mm。
2.装配好后，在不受外力的情况下，弹簧的长度为10mm。
3.在受外力270-280g的情况下，弹簧的长度为为5mm，也就是说弹簧作用行程也为5mm。






分析上面的2个基本公式：
1.G((弹性系数)是通过选材料可以确定的。（我用的不锈钢304）
2.d(线径)怎么选取呢？我们假想下，如果选d=1的话，那么弹簧的圈数就不能超过6圈（保守的圈数），因为在280g力压紧后，空间高只有5 mm（6圈*1=6 mm），会产生矛盾干涉。所以根据以往画弹簧经验，这里我就取d=0.6，（直径太细影响受力，就不取d=0.3了），那么同时确定弹簧的总圈数=7圈，Na有效圈数为5圈，符合弹簧受力的要求（个人认为圈数太少也会影响受力），弹簧压紧后的高度=7圈*0.6=4.2 mm，小于5 mm，符合设计意图。
3.OD(外径) 怎么选取呢？根据图纸，塑料件和弹簧相配的直径为8.4mm，所以取弹簧的内径为9 mm（不松也不紧）那么OD =9+0.6*2=10.2mm
4.Dcen(中心径)= OD-d=10.2-0.6=9.6 mm
5.Na (有效圈?)：上面确定线径的时候已经确定了Na=7-2=5圈（两头有2圈是并齐的，就不多说了）
综合上面所叙述，弹簧常数K就可以算出来了
K=7000*0.6^4/8*9.6^3*5=0.0256Kg/mm=25.6g/mm   (代入公式1就OK了)
那么弹簧常数K出来了，代入公式2就可以算得L=P/K=10.93≈11 mm
因为L=预压长度+作用行程     所以预压长度=L-作用行程=11-5=6mm
得出结论：弹簧的自由长度=预压长度+预压载荷时的长度=6+10=16mm
接下来就是出图纸了，就不多说了呢!!
--------------------------------------教程完---------------------------------------------

哦，这个在一般机械原理的书上都有的。我做过弹簧，做出来的参数和理论计算的参数相差不多，还是很准确的。