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文檔簡介

壓縮彈簧容許公差項 目3WD/d〈88WD/d〈15D/d^15平均徑(D)±1.5%(最小值土0.15)±2%(最小值±0.25)±3%(最小值土0.4)自由長(L)±2%(最小值±0.4)±3%(最小值土0.5)±4%(最小值±0.8)彈簧系數(shù)(K)±6%±8%±10%荷重(P)荷重公差(kg)/彈簧系數(shù)(kg/mm)三上記自由長公差(mm)(最小值土5%)拉伸彈簧容許公差項 目4WD/d〈88WD/d〈15D/d^15平均徑(D)±1.5%(最小值土0.15)±2%(最小值±0.2)±3%(最小值土0.3)自由長(L)±2%(最小值±0.5)±3%(最小值土0.7)±4%(最小值±1.0)彈簧系數(shù)(K)±6%±8%±10%荷重(P)荷重公差(kg)/彈簧系數(shù)(kg/mm)三上記自由長公差(mm)(最小值土8%)扭簧容許公差項 目4WD/d〈88WD/d〈15D/d^15平均徑(D)±1.5%(最小值土0.15)±2%(最小值±0.2)±3%(最小值±0.3)扭轉(zhuǎn)角)±0.9Na°(最小值土3° )±1.1Na° (最小值土4° )±1.5Na°(最小值土6°)扭距(M)扭距公差(kgmm)/彈簧定數(shù)(kgmm/deg)三上記扭轉(zhuǎn)角度公差(deg)(最小值

3.符號代號:d:線材直徑G:橫彈性系數(shù) D:平均直徑E:縱彈性系數(shù)n:有效卷數(shù)P:荷重彈簧材料之彈性系數(shù)材質(zhì)橫彈性系數(shù)G值(kg/mm2)縱彈性系數(shù)E值(kg/mm2)彈簧鋼SUP8X10321X103鋼琴線SWP8X10321X103油回火線SWOC8X10321X103硬鋼線SWC8X10321X103不銹鋼線SUS6317.5X10321X103不銹鋼線SUS3167X10319X103不銹鋼線SUS3047X10319X103不銹鋼線SUS3027X10319X103破銅線4.5X10313X103磷青銅線4.3X10310X103黃銅線4X10310X103白銅線4X10311X103各類彈簧設(shè)計流程裝置空間:設(shè)計一壓縮彈簧必須清楚了解,所需裝置彈簧的空間,方能有效掌握一壓縮彈簧之基本制造條件,外徑、內(nèi)徑、自由長?;顒有谐毯芍兀簤嚎s彈簧的設(shè)計,必須清楚了解要作動的位置,及所需承載之彈力。定出位置了解所需的彈力,則可決定材質(zhì)、線徑、圈數(shù)。環(huán)境因素:彈簧于不同環(huán)境下作動,會受環(huán)境因素的影響,而影響到使用壽命,故設(shè)計者必須考慮到環(huán)境溫度及濕度之變化,溫度對彈簧的壽命影響甚巨,濕度則容易使未表面處理的彈簧產(chǎn)生氧化。故環(huán)境因素可決定該彈簧是否需作表面處理及材質(zhì)的選定。*兩端距離空間:拉伸彈簧兩端點將影響到掛勾之形式及拉簧的自由長??臻g則可決定密著部的尺寸、外徑。*預(yù)拉之荷重:預(yù)拉之荷重則決定彈簧的材質(zhì)及線徑,密著部的尺寸則可調(diào)整預(yù)拉長度。*心軸之外徑:扭簧內(nèi)徑的訂定得依心軸的大小而決定,但需考慮扭轉(zhuǎn)后,簧體之變化,故得預(yù)留適當(dāng)之裕度。*裝置空間之內(nèi)徑:若一扭轉(zhuǎn)彈簧之裝置采崁入式則需考慮崁入式之空間??臻g則決定簧體的外徑、自由長、圈數(shù)。*扭轉(zhuǎn)支點:扭簧作功時必須有一支點,此一支點可決定,扭桿的長度及形式。*作動之起終點:施力扭桿在未作功時與支點的角度位置,可明訂出施力扭桿的長短、形式及與支點桿的角度。金屬熱處理基本知識(二)加熱缺陷及控制(一)、過熱現(xiàn)象我們知道熱處理過程中加熱過熱最易導(dǎo)致奧氏體晶粒的粗大,使零件的機械性能下降。一般過熱:加熱溫度過高或在高溫下保溫時間過長,引起奧氏體晶粒粗化稱為過熱。粗大的奧氏體晶粒會導(dǎo)致鋼的強韌性降低,脆性轉(zhuǎn)變溫度升高,增加淬火時的變形開裂傾向。而導(dǎo)致過熱的原因是爐溫儀表失控或混料(常為不懂工藝發(fā)生的)。過熱組織可經(jīng)退火、正火或多次高溫回火后,在正常情況下重新奧氏化使晶粒細(xì)化。斷口遺傳:有過熱組織的鋼材,重新加熱淬火后,雖能使奧氏體晶粒細(xì)化,但有時仍出現(xiàn)粗大顆粒狀斷口。產(chǎn)生斷口遺傳的理論爭議較多,一般認(rèn)為曾因加熱溫度過高而使MnS之類的雜物溶入奧氏體并富集于晶界,而冷卻時這些夾雜物又會沿晶界析出,受沖擊時易沿粗大奧氏體晶界斷裂。粗大組織的遺傳:有粗大馬氏體、貝氏體、魏氏體組織的鋼件重新奧氏化時,以慢速加熱到常規(guī)的淬火溫度,甚至再低一些,其奧氏體晶粒仍然是粗大的,這種現(xiàn)象稱為組織遺傳性。要消除粗大組織的遺傳性,可采用中間退火或多次高溫回火處理。(二)、過燒現(xiàn)象加熱溫度過高,不僅引起奧氏體晶粒粗大,而且晶界局部出現(xiàn)氧化或熔化,導(dǎo)致晶界弱化,稱為過燒。鋼過燒后性能嚴(yán)重惡化,淬火時形成龜裂。過燒組織無法恢復(fù),只能報廢。因此在工作中要避免過燒的發(fā)生。(三)、脫碳和氧化鋼在加熱時,表層的碳與介質(zhì)(或氣氛)中的氧、氫、二氧化碳及水蒸氣等發(fā)生反應(yīng),降低了表層碳濃度稱為脫碳,脫碳鋼淬火后表面硬度、疲勞強度及耐磨性降低,而且表面形成殘余拉應(yīng)力易形成表面網(wǎng)狀裂紋。加熱時,鋼表層的鐵及合金與元素或介質(zhì)(或氣氛)中的氧、二氧化碳、水蒸氣等發(fā)生反應(yīng)生成氧化物膜的現(xiàn)象稱為氧化。高溫(一般570度以上)工件氧化后尺寸精度和表面光亮度惡化,具有氧化膜的淬透性差的鋼件易出現(xiàn)淬火軟點。為了防止氧化和減少脫碳的措施有:工件表面涂料,用不銹鋼箔包裝密封加熱、采用鹽浴爐加熱、采用保護(hù)氣氛加熱(如凈化后的惰性氣體、控制爐內(nèi)碳勢)、火焰燃燒爐(使?fàn)t氣呈還原性)(四)、氫脆現(xiàn)象高強度鋼在富氫氣氛中加熱時出現(xiàn)塑性和韌性降低的現(xiàn)象稱為氫脆。出現(xiàn)氫脆的工件通過除氫處理(如回火、時效等)也能消除氫脆,采用真空、低氫氣氛或惰性氣氛加熱可避免氫脆。幾種常見的熱處理概念1.正火:將鋼材或鋼件加熱到臨界點Ac3或Acm以上的適當(dāng)溫度保持一定時間后在空氣中冷卻,得到珠光體類組織的熱處理工藝。退火annealing:將亞共析鋼工件加熱至Ac3以上30—50度,保溫一段時間后,隨爐緩慢冷卻(或埋在砂中或石灰中冷卻)至500度以下在空氣中冷卻的熱處理工藝固溶熱處理:將合金加熱至高溫單相區(qū)恒溫保持,使過剩相充分溶速冷卻,以得到過飽和固溶體的熱處理工藝時效:合金經(jīng)固溶熱處理或冷塑性形變后,在室溫放置或稍高于室溫保持時,其性能隨時間而變化的現(xiàn)象。固溶處理:使合金中各種相充分溶解,強化固溶體并提高韌性及抗蝕性能,消除應(yīng)力與軟化,以便繼續(xù)加工成型時效處理:在強化相析出的溫度加熱并保溫,使強化相沉淀析出,得以硬化,提高強度淬火:將鋼奧氏體化后以適當(dāng)?shù)睦鋮s速度冷卻,使工件在橫截面內(nèi)全部或一定的范圍內(nèi)發(fā)解到固溶體中,然后快生馬氏體等不穩(wěn)定組織結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的熱處理工藝回火:將經(jīng)過淬火的工件加熱到臨界點Ac1以下的適當(dāng)溫度保持一定時間,隨后用符合要求的方法冷卻,以獲得所需要的組織和性能的熱處理工藝鋼的氮化及碳氮共滲(1) .鋼的氮化(氣體氮化)概念:氮化是向鋼的表面層滲入氮原子的過程,其目的是提高表面硬度和耐磨性,以及提高疲勞強度和抗腐蝕性。它是利用氨氣在加熱時分解出活性氮原子,被鋼吸收后在其表面形成氮化層,同時向心部擴散。氮化通常利用專門設(shè)備或井式滲碳爐來進(jìn)行。適用于各種高速傳動精密齒輪、機床主軸(如鏜桿、磨床主軸),高速柴油機曲軸、閥門等。氮化工件工藝路線:鍛造-退火-粗加工-調(diào)質(zhì)-精加工-除應(yīng)力-粗磨-氮化-精磨或研磨。由于氮化層薄,并且較脆,因此要求有較高強度的心部組織,所以要先進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理,獲得回火索氏體,提高心部機械性能和氮化層質(zhì)量。鋼在氮化后,不再需要進(jìn)行淬火便具有很高的表面硬度及耐磨性。氮化處理溫度低,變形很小,它與滲碳、感應(yīng)表面淬火相比,變形小得多(2) .鋼的碳氮共滲:碳氮共滲是向鋼的表層同時滲入碳和氮的過程,習(xí)慣上碳氮共滲又稱作氰化。目前以中溫氣體碳氮共滲和低溫氣體氮碳共滲(即氣體軟氮化)應(yīng)用較是廣。中溫氣體碳氮共滲的主要目的是提高鋼的硬度,耐磨性和疲勞強度,低溫氣體碳氮共滲以滲氮為主,其主要目的是提高鋼的耐磨性和抗咬合性。調(diào)質(zhì)處理quenchingandtempering:一般習(xí)慣將淬火加高溫回火相結(jié)合的熱處理稱為調(diào)質(zhì)處理。調(diào)質(zhì)處理廣泛應(yīng)用于各種重要的結(jié)構(gòu)零件,特別是那些在交變負(fù)荷下工作的連桿、螺栓、齒輪及軸類等。調(diào)質(zhì)處理后得到回火索氏體組織,它的機械性能均比相同硬度的正火索氏體組織為優(yōu)。它的硬度取決于高溫回火溫度并與鋼的回火穩(wěn)定性和工件截面尺寸有關(guān),一般在HB200—350之間。釬焊:用釬料將兩種工件粘合在一起的熱處理工藝回火的種類及應(yīng)用根據(jù)工件性能要求的不同,按其回火溫度的不同,可將回火分為以下幾種:(一)低溫回火(150—250°C)低溫回火所得組織為回火馬氏體。其目的是在保持淬火鋼的高硬度和高耐磨性的前提下,降低其淬火內(nèi)應(yīng)力和脆性,以免使用時崩裂或過早損壞。它主要用于各種高碳的切削刃具,量具,冷沖模具,滾動軸承以及滲碳件等,回火后硬度一般為HRC58—64。(二) 中溫回火(350—500°C)中溫回火所得組織為回火屈氏體。其目的是獲得高的屈服強度,彈性極限和較高的韌性。因此,(它主要用于各種彈簧和熱作模具的處理,回火后硬度一般為HRC35—50。(三) 高溫回火(500—650C)高溫回火所得組織為回火索氏體。習(xí)慣上將淬火加高溫回火相結(jié)合的熱處理稱為調(diào)質(zhì)處理,其目的是獲得強度,硬度和塑性,韌性都較好的綜合機械性能。因此,廣泛用于汽車,拖拉機,機床等的重要結(jié)構(gòu)零件,如連桿,螺栓,齒輪及軸類。回火后硬度一般為HB200—330。十氣氛與金屬的化學(xué)反應(yīng)(一).氣氛與鋼鐵的化學(xué)反應(yīng)1.氧化2Fe+O2-2FeOFe+H2O-FeO+H2FeC+CO2-Fe+2CO2.還原FeO+H2-Fe+H2OFeO+CO-Fe+023.滲碳2CO-[C]+CO2CH4-[C]+2H2Fe+[C]-FeC4.滲氮2NH3-2[N]+3H2Fe+[N]-FeN(二).各種氣氛對金屬的作用氮氣:在21000C時會與Cr,CO,AI.Ti反應(yīng)氫氣:可使銅,鎳,鐵,鎢還原。當(dāng)氫氣中的水含量達(dá)到百分之0.2—0.3時,會使鋼脫碳水:2800C時,使鐵、鋼氧化脫碳,與銅不反應(yīng)一氧化碳:其還原性與氫氣相似,可使鋼滲碳(三).各類氣氛對電阻組件的影響鎳鉻絲,鐵鉻鋁:含硫氣氛對電阻絲有害十一鈹青銅的熱處理鈹青銅是一種用途極廣的沉淀硬化型合金。經(jīng)固溶及時效處理后,強度可達(dá)1250-1500MPa(1250-1500公斤)。其熱處理特點是:固溶處理后具有良好的塑性,可進(jìn)行冷加工變形。但再進(jìn)行時效處理后,卻具有極好的彈性極限,同時硬度、強度也得到提高。鈹青銅的固溶處理一般固溶處理的加熱溫度在780-820C之間,對用作彈性組件的材料,采用760-780C,主要是防止晶粒粗大影響強度。固溶處理爐溫均勻度應(yīng)嚴(yán)格控制在±5C。保溫時間一般可按1小時/25mm計算,鈹青銅在空氣或氧化性氣氛中進(jìn)行固溶加熱處理時,表面會形成氧化膜。雖然對時效強化后的力學(xué)性能影響不大,但會影響其冷加工時工模具的使用壽命。為避免氧化應(yīng)在真空爐或氨分解、惰性氣體、還原性氣氛(如氫氣、一氧化碳等)中加熱,從而獲得光亮的熱處理效果。此外,還要注意盡量縮短轉(zhuǎn)移時間(此淬水時),否則會影響時效后的機械性能。薄形材料不得超過3秒,一般零件不超過5秒。淬火介質(zhì)一般采用水(無加熱的要求),當(dāng)然形狀復(fù)雜的零件為了避免變形也可采用油。鈹青銅的時效處理鈹青銅的時效溫度與Be的含量有關(guān),含Be小于2.1%的合金均宜進(jìn)行時效處理。對于Be大于1.7%的合金,最佳時效溫度為300-330°C,保溫時間1-3小時(根據(jù)零件形狀及厚度)。Be低于0.5%的高導(dǎo)電性電極合金,由于溶點升高,最佳時效溫度為450-480C,保溫時間1-3小時。近年來還發(fā)展出了雙級和多級時效,即先在高溫短時時效,而后在低溫下長時間保溫時效,這樣做的優(yōu)點是性能提高但變形量減小。為了提高鈹青銅時效后的尺寸精度,可采用夾具夾持進(jìn)行時效,有時還可采用兩段分開時效處理。鈹青銅的去應(yīng)力處理鈹青銅去應(yīng)力退火溫度為150-200C,保溫時間1-1.5小時,可用于消除因金屬切削加工、校直處理、冷成形等產(chǎn)生的殘余應(yīng)力,穩(wěn)定零件在長期使用時的形狀及尺寸精度。十二熱處理應(yīng)力及其影響熱處理殘余力是指工件經(jīng)熱處理后最終殘存下來的應(yīng)力,對工件的形狀,尺寸和性能都有極為重要的影響。當(dāng)它超過材料的屈服強度時,便引起工件的變形,超過材料的強度極限時就會使工件開裂,這是它有害的一面,應(yīng)當(dāng)減少和消除。但在一定條件下控制應(yīng)力使之合理分布,就可以提高零件的機械性能和使用壽命,變有害為有利。分析鋼在熱處理過程中應(yīng)力的分布和變化規(guī)律,使之合理分布對提高產(chǎn)品質(zhì)量有著深遠(yuǎn)的實際意義。例如關(guān)于表層殘余壓應(yīng)力的合理分布對零件使用壽命的影響問題已經(jīng)引起了人們的廣泛重視。(一) 、鋼的熱處理應(yīng)力工件在加熱和冷卻過程中,由于表層和心部的冷卻速度和時間的不一致,形成溫差,就會導(dǎo)致體積膨脹和收縮不均而產(chǎn)生應(yīng)力,即熱應(yīng)力。在熱應(yīng)力的作用下,由于表層開始溫度低于心部,收縮也大于心部而使心部受拉,當(dāng)冷卻結(jié)束時,由于心部最后冷卻體積收縮不能自由進(jìn)行而使表層受壓心部受拉。即在熱應(yīng)力的作用下最終使工件表層受壓而心部受拉。這種現(xiàn)象受到冷卻速度,材料成分和熱處理工藝等因素的影響。當(dāng)冷卻速度愈快,含碳量和合金成分愈高,冷卻過程中在熱應(yīng)力作用下產(chǎn)生的不均勻塑性變形愈大,最后形成的殘余應(yīng)力就愈大。另一方面鋼在熱處理過程中由于組織的變化即奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變時,因比容的增大會伴隨工件體積的膨脹,工件各部位先后相變,造成體積長大不一致而產(chǎn)生組織應(yīng)力。組織應(yīng)力變化的最終結(jié)果是表層受拉應(yīng)力,心部受壓應(yīng)力,恰好與熱應(yīng)力相反。組織應(yīng)力的大小與工件在馬氏體相變區(qū)的冷卻速度,形狀,材料的化學(xué)成分等因素有關(guān)。實踐證明,任何工件在熱處理過程中,只要有相變,熱應(yīng)力和組織應(yīng)力都會發(fā)生。只不過熱應(yīng)力在組織轉(zhuǎn)變以前就已經(jīng)產(chǎn)生了,而組織應(yīng)力則是在組織轉(zhuǎn)變過程中產(chǎn)生的,在整個冷卻過程中,熱應(yīng)力與組織應(yīng)力綜合作用的結(jié)果,就是工件中實際存在的應(yīng)力。這兩種應(yīng)力綜合作用的結(jié)果是十分復(fù)雜的,受著許多因素的影響,如成分、形狀、熱處理工藝等。就其發(fā)展過程來說只有兩種類型,即熱應(yīng)力和組織應(yīng)力,作用方向相反時二者抵消,作用方向相同時二者相互迭加。不管是相互抵消還是相互迭加,兩個應(yīng)力應(yīng)有一個占主導(dǎo)因素,熱應(yīng)力占主導(dǎo)地位時的作用結(jié)果是工件心部受拉,表面受壓。組織應(yīng)力占主導(dǎo)地位時的作用結(jié)果是工件心部受壓表面受拉。(二) 、熱處理應(yīng)力對淬火裂紋的影響存在于淬火件不同部位上能引起應(yīng)力集中的因素(包括冶金缺陷在內(nèi)),對淬火裂紋的產(chǎn)生都有促進(jìn)作用,但只有在拉應(yīng)力場內(nèi)(尤其是在最大拉應(yīng)力下)才會表現(xiàn)出來,若在壓應(yīng)力場內(nèi)并無促裂作用。淬火冷卻速度是一個能影響淬火質(zhì)量并決定殘余應(yīng)力的重要因素,也是一個能對淬火裂紋賦于重要乃至決定性影響的因素。為了達(dá)到淬火的目的,通常必須加速零件在高溫段內(nèi)的冷卻速度,并使之超過鋼的臨界淬火冷卻速度才能得到馬氏體組織。就殘余應(yīng)力而論,這樣做由于能增加抵消組織應(yīng)力作用的熱應(yīng)力值,故能減少工件表面上的拉應(yīng)力而達(dá)到抑制縱裂的目的。其效果將隨高溫冷卻速度的加快而增大。而且,在能淬透的情況下,截面尺寸越大的工件,雖然實際冷卻速度更緩,開裂的危險性卻反而愈大。這一切都是由于這類鋼的熱應(yīng)力隨尺寸的增大實際冷卻速度減慢,熱應(yīng)力減小,組織應(yīng)力隨尺寸的增大而增加,最后形成以組織應(yīng)力為主的拉應(yīng)力作用在工件表面的作用特點造成的。并與冷卻愈慢應(yīng)力愈小的傳統(tǒng)觀念大相徑庭。對這類鋼件而言,在正常條件下淬火的高淬透性鋼件中只能形成縱裂。避免淬裂的可靠原則是設(shè)法盡量減小截面內(nèi)外馬氏體轉(zhuǎn)變的不等時性。僅僅實行馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)內(nèi)的緩冷卻不足以預(yù)防縱裂的形成。一般情況下只能產(chǎn)生在非淬透性件中的裂紋,雖以整體快速冷卻為必要的形成條件,可是它的真正形成原因,卻不在快速冷卻(包括馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)內(nèi))本身,而是淬火件局部位置(由幾何結(jié)構(gòu)決定),在高溫臨界溫度區(qū)內(nèi)的冷卻速度顯著減緩,因而沒有淬硬所致。產(chǎn)生在大型非淬透性件中的橫斷和縱劈,是由以熱應(yīng)力為主要成份的殘余拉應(yīng)力作用在淬火件中心,而在淬火件末淬硬的截面中心處,首先形成裂紋并由內(nèi)往外擴展而造成的。為了避免這類裂紋產(chǎn)生,往往使用水--油雙液淬火工藝。在此工藝中實施高溫段內(nèi)的快速冷卻,目的僅僅在于確保外層金屬得到馬氏體組織,而從內(nèi)應(yīng)力的角度來看,這時快冷有害無益。其次,冷卻后期緩冷的目的,主要不是為了降低馬氏體相變的膨脹速度和組織應(yīng)力值,而在于盡量減小截面溫差和截面中心部位金屬的收縮速度,從而達(dá)到減小應(yīng)力值和最終抑制淬裂的目的。彈簧材料的選擇彈簧材料的選擇,應(yīng)根據(jù)彈簧承受載荷的性質(zhì)、應(yīng)力狀態(tài)、應(yīng)力大小、工作溫度、環(huán)境介質(zhì)、使用壽命、對導(dǎo)電導(dǎo)磁的要求、工藝性能、材料來源和價格等因素確定。在確定材料截面形狀和尺寸時,應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選用國家標(biāo)準(zhǔn)和部頒標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的系列尺寸,盡量避免選用非標(biāo)準(zhǔn)系列規(guī)格的材料。中、小型彈簧,特別是螺旋拉伸彈簧,應(yīng)當(dāng)優(yōu)先用經(jīng)過強化處理的鋼絲,鉛浴等溫冷拔鋼絲和油淬火回火鋼絲,具有較高的強度和良好表面質(zhì)量,疲勞性能高于普通淬火回火鋼絲,加工簡單,工藝性好,質(zhì)量穩(wěn)定。碳素彈簧鋼絲和琴鋼絲冷拔后產(chǎn)生較大的剩余應(yīng)力,加工彈簧后,存在較大的剩余應(yīng)力,回火后尺寸變化較大,難以控制尺寸精度。油淬火回火鋼絲是在鋼絲是在鋼絲拉拔到規(guī)定尺寸后進(jìn)行調(diào)制強化處理,基本上沒有剩余應(yīng)力存在,成型彈簧后經(jīng)低溫回火,尺寸變化很小,耐熱穩(wěn)定性好于冷拔強化鋼絲。大中型彈簧,對于載荷精度和應(yīng)力較高的應(yīng)選用冷拔材或冷拔后磨光鋼材。對于載荷精度和應(yīng)力較低的彈簧,可選用熱軋鋼材。鋼板彈簧一般選用55Si2Mn、60Si2MnA、55SiMnVB、55SiMnMoV、60CrMn、60CrMnB等牌號的扁鋼。螺旋彈簧的材料截面,應(yīng)優(yōu)先選用圓形截面。正方形和矩形截面材料,承受能力較強,抗沖擊性能好,又可使彈簧小型化,但材料來源少。且價格較高,除特殊需要外,一般盡量不選用這種材料。近年來,研制用圓鋼絲軋扁代替梯形鋼絲,取得了很好的效果。在高溫下工作的彈簧材料,要求強度有較好的熱穩(wěn)定性、抗松弛或蠕變能力、抗氧化能力、耐一定介質(zhì)腐蝕能力。彈簧的工作溫度升高,彈簧材料的彈性模量下降,導(dǎo)致剛度下降,承載能力變小。因此,在高溫下工作的彈簧必須了解彈性模量的變化率(值),計算彈簧承載能力下降對使用性能的影響。按照GB1239規(guī)定,普通螺旋彈簧工作溫度超過60°C時,應(yīng)對切變模量進(jìn)行修正,其公式為:Gt=KtG式中G——常溫下的彈性模量;Gt——工作溫度t下的切變模量;Kt——溫度修正系數(shù)按表2—98選取。在低溫下使用的彈簧材料,應(yīng)具有良好的低溫韌性。碳素彈簧鋼絲、琴鋼絲和lCrl8Ni9等奧氏體不銹鋼彈簧鋼絲、銅合金、鎳合金有較好的低溫韌性和強度。表2—98溫度修正系數(shù)Kt工作溫度/C牌號<60150200250Kt50CrVA10.960.950.9460Si2Mn10.990.980.98lCrl8Ni9Ti10.980.940.900Crl7Ni7Al10.950.940.92QBe210.950.940.92在低溫下,材料的脆性對表面缺陷十分敏感,因此,對材料表面質(zhì)量應(yīng)嚴(yán)格要求。在低溫下,環(huán)境介質(zhì)對材料腐蝕程度比在溫室下小得多,而鍍鎘和鍍鋅易引起冷脆。在低溫下,材料的彈性模量和膨脹系數(shù)變化不大,在設(shè)計中可以不考慮。彈簧鋼制作的彈簧,硬度(即強度)的選用應(yīng)依據(jù)彈簧承載性質(zhì)和應(yīng)力大小而定。但是,硬度高低與平面應(yīng)變斷裂韌性關(guān)系極大。從曲線關(guān)系可以看出,隨著硬度增加,平面應(yīng)變斷裂韌性(KIC)值顯著下降。這就是說在確定彈簧的硬度硬度值時,應(yīng)本著在滿足彈簧特性要求的前提下,彈簧的硬度值偏低一些好。彈簧選材時,要注意鋼材的淬透性。彈簧材料截面是否淬透以及淬透的程度,對彈簧質(zhì)量關(guān)系極大。以彈簧本身作導(dǎo)體的電器彈簧或在濕度變化不定的條件下,如水(包括海水)、水蒸氣環(huán)境中工作的彈簧,一般選用銅和金材料。在酸類接觸極其他腐蝕介質(zhì)下工作的彈簧,一般選用不銹耐酸鋼或鎳合金等耐蝕材料。在一般環(huán)境介質(zhì)條件下使用的彈簧,選用普通彈簧鋼,制成彈簧后在其表面進(jìn)行防銹涂覆或電鍍(鍍鋅、鍍鎘、鍍銅)的方法防蝕。在衡器和儀表中使用的彈簧,為了滿足其精度不受溫度變化的影響,一般選用彈性模量和膨脹系數(shù)變化極小的恒彈性合金。在要求質(zhì)輕、絕緣、防碰、防銹蝕等特殊用途的彈簧,可選用增強塑料。目前,較為適用的塑料彈簧,是用環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂為基體,用玻璃纖維增強的熱固增強塑料GFRP。也可選用防振橡膠制造各種類型的橡膠彈簧。彈簧制圖知識和彈簧畫法1.彈簧彈簧的用途很廣,可以用來儲藏能量、減振、測力等。在電器中,彈簧常用來保證導(dǎo)電零件的良好接觸或脫離接觸。彈簧的種類很多,有螺旋彈簧、蝸卷彈簧、板彈簧和片彈簧等,如圖10.2-1所示。在各種彈簧中,以普通圓柱螺旋彈簧最為常見,GB/T1239-1984對其型式、端部結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求等都作了規(guī)定。在GB/T1358-1993對其尺寸系列也作了規(guī)定。下面主要介紹圓柱螺旋壓縮彈簧的規(guī)定畫法和標(biāo)記。10.2.1圓柱螺旋壓縮彈簧各部分名稱及其相互關(guān)系

表10.2.1-1列出了圓柱螺旋壓縮彈簧各部分名稱、基本參數(shù)及其相互關(guān)系。表10.2.

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