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弹簧的劲度系数(弹簧的弹性系数)_弹簧刚度系数和哪些因素有关?

来源:本站 作者:sun 日期:2013/8/18 0:12:58 浏览次数:17890
弹簧的弹性系数k与弹簧的直径,弹簧的线径,弹簧的材料,弹簧的有效圈数有关。具体关系是:
与弹簧圈的直径成反比,
与弹簧的线径的4次方成正比,
与弹簧的材料的弹性模量成正比,
与弹簧的有效圈数成反比.

c=F/λ=Gd4/8D23=Gd/8C3n
上式中:
c:弹簧的刚度,(即你所说的弹性系数,中学物理叫倔强系数k);
F:弹簧所受的载荷;
λ:弹簧在受载荷F时所产生的变形量;
G:弹簧材料的切变模量;(钢为8×104MPa,青铜为4×104MPa)
d:弹簧丝直径;
D2:弹簧直径;
n:弹簧有效圈数;
C:弹簧的旋绕比(又称为弹簧指数 )
由上式可知。当其它条件相同时,C值愈小的弹簧,刚度愈大,亦即弹簧愈硬;反之则愈软。还应注意到,C值愈小,弹簧内、外侧的应力差愈悬殊,卷制愈难,材料利用率也就愈低,并且在工作时将引起较大的扭应力。所以在设计弹簧时,一般规定C≥4,且当弹簧丝直径d越小时,C值越宜取大值。
其实上面这个公式是根据微段弹簧丝ds受转矩后扭转dθ,从而产生微量变形dλ,再将dλ积分而得到圆弹簧丝螺旋弹簧在受载荷F后所产生的变形量:

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