基本碟形弹簧计算

采用公制单位或英制单位进行计算。采用 ANSI 标准集时,计算中采用的是英制单位。

在 XY 和 XZ 平面中进行计算,并且计算这两个平面的平方和。

计算的参数

无载荷时弹簧的截锥的自由高度

h = H - t [mm, in]

其中:

 

H

无载荷时弹簧的高度 [mm, in]

 

t

弹簧碟簧厚度 [mm, in]

直径比

其中:

 

D

弹簧外径 [mm, in]

 

d

弹簧内径 [mm, in]

计算系数 α

计算系数 β

计算系数 γ

弹簧片的最大允许变形量

s m = h [mm, in]

其中:

 

h

无载荷时弹簧的截锥的自由高度 [mm, in]

弹簧最大变形(极限变形)时的受力

其中:

 

E

弹簧的弹性模量 [MPa, psi]

 

t

弹簧碟簧厚度 [mm, in]

 

s m

最大弹簧变形量 [mm, in]

  μ

泊松比 [-]

  α

计算系数 [-]

 

D

弹簧外径 [mm, in]

弹簧在变形量为 s 时施加的力

其中:

 

E

弹簧的弹性模量 [MPa, psi]

 

t

弹簧碟簧厚度 [mm, in]

 

s

单片弹簧的工作变形量 [mm, in]

  μ

泊松比 [-]

  α

计算系数 [-]

 

D

弹簧外径 [mm, in]

 

h

无载荷时弹簧的截锥的自由高度 [mm, in]

弹簧在变形量为 s 时的最大压应力

其中:

 

E

弹簧的弹性模量 [MPa, psi]

 

t

弹簧碟簧厚度 [mm, in]

 

s

单片弹簧的工作变形量 [mm, in]

  μ

泊松比 [-]

  α

计算系数 [-]

 

D

弹簧外径 [mm, in]

 

h

无载荷时弹簧的截锥的自由高度 [mm, in]

  γ

计算系数 [-]

组合弹簧的总弹簧片数

χ = n i [-]

其中:

 

n

叠合组合中的弹簧叠合层数 [-]

 

i

对合组合中的弹簧对合片数或者复合组合中叠合组合的弹簧数 [-]

组合弹簧的工作行程(变形量)

z = i s [mm, in]

其中:

 

i

对合组合中的弹簧对合片数或者复合组合中叠合组合的弹簧数 [-]

 

s

单片弹簧的工作变形量 [mm, in]

组合弹簧施加的力

F = n F 1 [N, lb]

其中:

 

n

叠合组合中的弹簧叠合层数 [-]

 

F 1

单片弹簧的载荷 [N, lb]

空载状态下组合弹簧的长度

L 0 = i (h + n t ) [mm, in]

其中:

 

h

无载荷时弹簧的截锥的自由高度 [mm, in]

 

i

对合组合中的弹簧对合片数或者复合组合中叠合组合的弹簧数 [-]

 

n

叠合组合中的弹簧叠合层数 [-]

 

t

弹簧碟簧厚度 [mm, in]

负载状态下组合弹簧的长度

L = L 0 - z [mm, in]

其中:

 

L 0

无载荷状态下组合弹簧的自由长度 [mm, in]

 

z

组合弹簧的工作行程(变形量)[mm, in]

使用的所有变量综述

d

弹簧内径 [mm, in]

D

弹簧外径 [mm, in]

F 1

单片弹簧的载荷 [N, lb]

E

弹簧的弹性模量 [MPa, psi]

t

弹簧碟簧厚度 [mm, in]

s

单片弹簧的工作变形量 [mm, in]

μ

泊松比 [-]

i

对合组合中的弹簧对合片数或者复合组合中叠合组合的弹簧数 [-]

n

叠合组合中的弹簧叠合层数 [-]

H

无载荷时弹簧的高度 [mm, in]