4.2 弹簧

4.2.1 弹簧举例及参数

(1)弹簧举例

弹簧在机器中起减震、测力、储能及夹紧等多种作用。典型弹簧举例见图4-7。

图4-7 典型弹簧举例

(2)圆柱螺旋压缩弹簧的参数

① 弹簧钢丝直径d。即制造弹簧时所用钢丝的直径,见图4-8(b)。

图4-8 圆柱螺旋压缩弹簧各部分的名称

② 弹簧外径D。指弹簧的最大直径。

③ 弹簧内径D1 。弹簧的最小直径。

④ 弹簧中径D2 。弹簧内径和外径的平均值。其数学关系是

⑤ 圈数。

a.支承圈数n2。为使弹簧工作时受力均匀,增加弹簧的平稳性,弹簧两端通常需并紧磨平。此并紧磨平圈只起支承作用,该支承圈有2.5、2、1.5三种圈数,常用的是2.5圈。此时,两端各并紧1/2圈,磨平3/4圈(即每一端的支承圈数为1.5圈)。

b.有效圈数n。除支承圈以外的圈数。

c.总圈数n1。支承圈数和有效圈数之和,即n1=n+n2

⑥ 节距t。除支承圈外,相邻两圈对应点之间的轴向距离称为节距。

⑦ 自由高度H0。弹簧在不受外力作用时的高度,即H0=nt+(n2-0.5)d

⑧ 展开长度L。制造弹簧时所需钢丝的长度,即

4.2.2 弹簧的规定画法

(1)单个螺旋弹簧画法

单个螺旋弹簧画法如图4-8(b)、(c)所示,可用剖视图或不剖视图表示。国家标准(GB/T 4459.4—1984)对螺旋弹簧的画法规定如下:

① 在平行于螺旋弹簧轴线的视图中,弹簧各圈的轮廓应画成直线。

② 有效圈数为四圈以上的螺旋弹簧,其中间部分可以省略,且可适当缩短图形的长度。

③ 螺旋弹簧均可画成右旋,而左旋弹簧不论画成左旋或右旋,均需注出旋向“左”字。

(2)在装配图中的画法

在装配图中,国标规定,被弹簧挡住的结构一般不用画出,可见部分应从弹簧的外轮廓线或从弹簧钢丝断面的中心线画起,见图4-9(a)。当弹簧被剖切时,若其钢丝直径在图形上≤2mm时,其断面可用涂黑表示,见图4-9(b),也可用示意图画法,见图4-9(c)。

图4-9 螺旋弹簧在装配图中的规定画法

(3)圆柱螺旋压缩弹簧的画图步骤

对于两端并紧、磨平的螺旋压缩弹簧,不论支承圈数多少和末端并紧情况如何,均可按图4-10所示的步骤绘图。由图4-10可知,其绘图过程如下。

图4-10 圆柱螺旋弹簧的作图步骤

① 以自由高度H0和中径D2作矩形ABCD,见图4-10(a);

② 根据弹簧钢丝直径d画出支承圈部分,见图4-10(b);

③ 根据节距t画出有效圈部分,见图4-10(c);

④ 按右旋方向作出弹簧钢丝断面的公切线,最后画出剖面线,完成作图,见图4-10(d)。

4.2.3 螺旋弹簧零件图

图4-11所示为圆柱螺旋压缩弹簧的零件图。图中除视图和应标注的尺寸外,还用图解法表示了弹簧的力学性能,在技术要求中注写了有关参数及加工时的要求。

图4-11 螺旋压缩弹簧零件图