《机械设计基础》课程教学资源（PPT课件）第十六章 弹簧设计

第十六章弹簧设计 教学目标 了解常用弹簧的类型、特点、 应用、材料及制造工艺; 2.掌握圆柱螺旋弹簧的设计计算 方法

第十六章 弹簧设计 教学目标 1．了解常用弹簧的类型、特点、 应用、材料及制造工艺； 2．掌握圆柱螺旋弹簧的设计计算 方法；

弹单簧是靠弹性变形来实现其功 能的零件,它可以在载荷的作用下产 生较大的弹性变形。在机械设备和仪 器仪表中,弹簧的功能不同,其结构 类型有很多种。圆柱螺旋压缩(拉伸 弹簧的应用最广。本章主要介绍其结 构、设计计算以及常用的弹簧特点和 应用

弹簧是靠弹性变形来实现其功 能的零件，它可以在载荷的作用下产 生较大的弹性变形。在机械设备和仪 器仪表中，弹簧的功能不同，其结构 类型有很多种。圆柱螺旋压缩（拉伸） 弹簧的应用最广。本章主要介绍其结 构、设计计算以及常用的弹簧特点和 应用

§16.1弹簧的功能、类型及特性曲线 弹簧在各类机械中的应用十分广泛 是一种常用的弹性零件,其主要功能有 1)绶冲吸振。例如汽车中的缓冲弹簧 铁路机车车辆的缓冲器、弹性联轴器中的 弹簧等。这类弹簧具有较大的弹性变形 以便吸收较多的冲击能量。有些弹簧在变 形过程中能依靠摩擦消耗部分能量以增加 缓冲和吸振的作用

§16.1 弹簧的功能、类型及特性曲线 弹簧在各类机械中的应用十分广泛， 是一种常用的弹性零件，其主要功能有： 1）缓冲吸振。例如汽车中的缓冲弹簧、 铁路机车车辆的缓冲器、弹性联轴器中的 弹簧等。这类弹簧具有较大的弹性变形， 以便吸收较多的冲击能量。有些弹簧在变 形过程中能依靠摩擦消耗部分能量以增加 缓冲和吸振的作用

2)控制运动。例如内燃机的阀门弹簧,离合 器。制动器和凸轮机构中的弹簧等。这类弹簧 常要求在某变形范围内作用力变化不大 3)储存和释放能量。例如自动机床的刀架自 动返回裝置中的弹簧,经常开闭的容器中的弹 簧,仪表和仪器中的发条等。这类弹簧既要求 有较大的弹性,又要求有稳定的作用力 4)测量力和力矩的大小。例如测力器、弹簧 秤中的弹簧等。这类弹簧要求有稳定的载荷 变形性能

2）控制运动。例如内燃机的阀门弹簧，离合 器。制动器和凸轮机构中的弹簧等。这类弹簧 常要求在某变形范围内作用力变化不大。 3）储存和释放能量。例如自动机床的刀架自 动返回装置中的弹簧，经常开闭的容器中的弹 簧，仪表和仪器中的发条等。这类弹簧既要求 有较大的弹性，又要求有稳定的作用力。 4）测量力和力矩的大小。例如测力器、弹簧 秤中的弹簧等。这类弹簧要求有稳定的载荷－ 变形性能

弹簧的载荷-变形曲线称为弹箮 特性曲线,特性曲线的形式与弹黉的 结构有关。 按照所承受载荷的不同,弹簧可 以分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹 簧和弯曲弹簧等四种。按照弹簣的形 状不同又可以分为螺旋弹簧、环形弹 簧、碟形弹簧、板簧和平面涡卷弹簧 等

弹簧的载荷－变形曲线称为弹簧 特性曲线，特性曲线的形式与弹簧的 结构有关。 按照所承受载荷的不同，弹簧可 以分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹 簧和弯曲弹簧等四种。按照弹簧的形 状不同又可以分为螺旋弹簧、环形弹 簧、碟形弹簧、板簧和平面涡卷弹簧 等

1、等节距圆柱螺旋弹黉 此种圆截面簧丝的圆柱形弹簧结构简单 制造方便。特性曲线呈线性,刚度稳定,应用 最为广泛 F 图16-1 入

图16－1 1、等节距圆柱螺旋弹簧 此种圆截面簧丝的圆柱形弹簧结构简单， 制造方便。特性曲线呈线性，刚度稳定，应用 最为广泛

2、扭转圆柱螺旋弹簣 主要用于各种装置中的压紧和蓄能。 T 图16-2

图16－2 2、扭转圆柱螺旋弹簧 主要用于各种装置中的压紧和蓄能

3、圆锥螺旋弹簣 结构紧凑、稳定性好、多用于承受较大载 荷和减振,其防共振能力比不等节距圆柱螺旋 弹簧好。 图16-3

3、圆锥螺旋弹簧 结构紧凑、稳定性好、多用于承受较大载 荷和减振，其防共振能力比不等节距圆柱螺旋 弹簧好。 图16－3

4、碟形弹黉 缓冲及减振能力强。采用不同的组合可 能得到不同的特性曲线。常用于重型机械的缓 冲及减振装置。 F 图16-4

4、碟形弹簧 缓冲及减振能力强。采用不同的组合可 能得到不同的特性曲线。常用于重型机械的缓 冲及减振装置。 图16－4

5、环形弹黉 具有很高的消振能力,是最强力的缓 冲弹簣。常用在铁路车辆、飞机着陆装置 的缓冲装置中 图16-5

图16－5 5、环形弹簧 具有很高的消振能力，是最强力的缓 冲弹簧。常用在铁路车辆、飞机着陆装置 的缓冲装置中