“拉伸弹簧零部件生成器”对话框 -“计算”选项卡

为拉伸弹簧的计算设置参数。

访问：

功能区： “设计”选项卡

“弹簧”面板

“拉伸”，然后单击“计算”选项卡。

强度计算类型

拉伸弹簧设计	根据指定的弹簧载荷，设计拉伸弹簧的尺寸。
弹簧检查计算	根据指定的载荷和弹簧尺寸，计算部件尺寸和拉伸弹簧强度校核。
作用力计算	计算由指定尺寸的拉伸弹簧所引起的力。

计算选项

选择用于弹簧计算的选项。

设计类型	注：仅当选择了“强度计算类型”区域中的“拉伸弹簧设计”时，该选项才可用。
	F、部件尺寸 d、L₀、n、D、弹簧钩	根据指定载荷 F₁、F₈ 以及拉伸弹簧的装配尺寸 L₁、L₈、H 设计合适的钢丝直径、簧圈数、弹簧直径和弹簧钩大小。
	F、部件尺寸、弹簧钩 d、L、n、D	根据指定载荷 F₁、F₈ 以及拉伸弹簧的装配尺寸 L、L₈、H 和弹簧钩形状设计合适的钢丝直径、簧圈数以及弹簧长度和直径。
	F、D d、L₀、n、部件尺寸、弹簧钩	根据指定载荷 F₁、F₈ 以及拉伸弹簧直径设计合适的弹簧钢丝直径、簧圈数、长度以及装配尺寸 L₁、L₈、H 和弹簧钩大小。
	F、D、弹簧钩 d、L₀、n、部件尺寸	根据指定载荷 F₁、F₈、拉伸弹簧直径和弹簧钩形状设计合适的弹簧钢丝直径、簧圈数、长度和装配尺寸 L₁、L₈、H。
	F₈、D、部件尺寸、弹簧钩 d、L₀、n、F₁	根据拉伸弹簧的指定作用力 F₈、直径、装配尺寸 L₁、L₈、H 以及弹簧钩形状设计预载状态下合适的钢丝直径、簧圈数、弹簧长度和要求的力 F₁。
应力曲率修正方法	使用该下拉列表选择应力曲率修正方法。
	对于螺旋弹簧，将为简单扭转计算在给定载荷情况下簧圈中出现的应力。由于舍入，簧圈中还将出现其他弯曲应力。因此，在计算中使用修正系数修正应力。由于通常会使用多种不同的系数，因此您可以从列表中选择符合本地使用或标准建议的修正系数。
	注：在承受静态载荷的弹簧强度校核的视图中，使用 Gahner 中的修正系数可获得最佳结果。
	提示：对于承受静态载荷的弹簧，不执行修正。

载荷

如果选择了“弹簧强度计算”区域中的“作用力计算”，则启用此编辑字段。

尺寸

输入或测量弹簧尺寸。

注：编辑字段是否可用取决于在“强度计算类型”区域中选择的选项。

弹簧预应力

冷成形拉伸弹簧最好使用预应力生成，并带有密绕的有效簧圈。弹簧预应力对增加弹簧载荷能力有相当大的影响。若要将弹簧变形至合适的长度，则使用的载荷要高于无预应力弹簧的载荷。弹簧线材绕线过程中，簧圈中会出现预应力，并且其大小取决于所使用的材料、弹簧指数和绕线方式。使用自动弹簧绕线机绕线的弹簧中出现的预应力明显较低。

自由应力

输入自由应力值。单击该箭头可打开“指定直径的初始拉伸”对话框，用户可以在其中设置值。

注：仅当从前一个下拉列表中选择了“自由预应力”选项时，才启用此编辑字段。

弹簧材料

选择弹簧材料及其特性。单击打开材料数据库，您可以从中选择合适的材料。

警告：材料的强度参数是通过实验方式确定的，反映了适用于一组材料的最小值。虽然这些值与通过测量特定材料而获得的值接近，但仍建议在进行最终计算时根据生产商的材料单或规格使用材料参数。

材料	指定输入的材料值或从材料数据库中选择的材料。
	如果从材料数据库中选择材料，则其值将自动插入到以下编辑字段中并锁定编辑字段。若要解锁字段，请清除该框。
许用扭应力	输入值。
切变模量	输入弹簧材料的弹性模量。
密度	输入弹簧材料的密度。
材料的利用系数	输入弹簧材料的利用系数。单击编辑字段旁边的箭头，以在其中设置此值。
	该系数表示了弹簧满载状态下的扭应力和许用扭应力之间的关系，例如 u_S » τ₈/τ_A。如果选择了较大的值，则生成弹簧需要的材料也较少，而且弹簧尺寸和安装空间也更小，但在其运作时弹簧的稳定性也更低，反之亦然。因此，该系数是安全比的倒数值。对于一般工作条件，建议将材料的利用系数值设置在 u_S = 0.85 到 0.95 的范围内。对于在恶劣环境中、高温下工作的弹簧或承受冲击载荷的弹簧，可以使用较低的值。
	可在指定了推荐值范围的对话框中选择材料的利用系数值。

部件尺寸

H、L₁ L₈	针对指定的工作变形和预加载弹簧的长度，计算满载弹簧的长度。
H、L₈ L₁	针对指定的工作变形和满载弹簧的长度，计算预加载弹簧的长度。
L₁、L₈ H	针对预加载弹簧和满载弹簧的指定长度，计算工作变形。

簧圈

舍入圈数	设置舍入圈数值。
有效簧圈数	指定有效簧圈数。

（更多）

显示用于弹簧设计的其他选项。若要显示“更多选项”区域，请单击“计算”选项卡右下角的 “更多”。

工作变形设计
注：仅当选择了“强度计算类型”区域中的“拉伸弹簧设计”和“设计类型”下拉列表中的以下选项后，该选项才可用：“F、D d、L₀、n、部件尺寸、弹簧钩”或“F、D、弹簧钩 d、L₀、n、部件尺寸”。
未指定	根据指定的载荷和弹簧直径，设计合适的弹簧工作变形。
最小工作变形	根据指定的载荷和弹簧直径，设计合适的弹簧工作变形，该值大于最小许用值 Hmin。
最大工作变形	根据指定的载荷和弹簧直径，设计合适的弹簧工作变形，该值小于最大许用值 Hmax。
变形范围	根据指定的载荷和弹簧直径，设计合适的弹簧工作变形，该值最接近所需变形 H'。
弹簧直径设计
注：仅当选择了“强度计算类型”区域中的“拉伸弹簧设计”和“设计类型”下拉列表中的以下选项后，该选项才可用：“F、部件尺寸 d、L₀、n、D、弹簧钩”或“F、部件尺寸、弹簧钩 d、L₀、n、D”。
未指定	根据指定的载荷和弹簧部件尺寸，设计合适的最小弹簧直径。
最小直径	根据指定的载荷和弹簧部件尺寸，设计合适的最小弹簧直径，该值大于最小许用值 D2min。
最大直径	根据指定的载荷和弹簧部件尺寸，设计合适的弹簧外径，该值小于最大许用值 D1max。
直径范围	根据指定的载荷和弹簧部件尺寸，设计与所需直径 D' 最接近的合适弹簧直径。

结果

若要在“计算”和“设计”选项卡的右侧显示“结果”区域，请双击右侧的双线或单击 V 形。

显示计算的尺寸值（例如修正系数或弹簧质量）。单击“计算”命令即可计算值。

“结果”窗格中会显示以下输出参数：

Wahl 修正系数 (K_w)
弹簧钢度 (k)
螺旋弹簧部分的长度 (L_z)
弹簧长度理论极限 (L₉)
最小载荷弹簧变形 (s₁)
总弹簧变形 (s₈)
极限弹簧变形 (s₉)
弹簧测试长度极限 (L_minf)
初始拉伸 (F₀)
弹簧极限力 (F₉)
最小载荷应力 (τ₁)
最大载荷应力 (τ₈)
弹簧自振频率 (f)
变形能量 (W₈)
弹簧展开长度 (l)
弹簧质量 (m)

注：有关使用公制或英制单位的计算参数的详细描述，请参见《工程师手册》。

消息摘要

显示有关计算的报告。若要打开“计算”和“设计”选项卡底部的“消息摘要”区域，请双击选项卡底部的双线或单击选项卡底部的 V 形。

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