《精密机械设计基础》课程教学课件（PPT讲稿）第13章 弹性元件

密机械第十三章弹性元件

第十三章 弹 性 元 件

第13章弹性元件$ 13-1概述$ 13-2弹性元件的基本特性$ 13-3螺旋弹簧$ 13-4游丝$ 13-5片簧s 13-5其它弹性元件简介

第13章 弹 性元件 §13-1 概述 §13-2 弹性元件的基本特性 §13-5 片簧 §13-3 螺旋弹簧 §13-4 游丝 §13-5 其它弹性元件简介

概述$ 13-1弹性元件的工作特点：在外力作用下能产生的弹性变形利用材料的弹性完成各种功能常见类型（按结构特点分类）a.片簧b.平面涡卷簧aC.螺旋弹簧b)cd.压力弹簧管.波纹管e.f.膜片Cd

§13-1 概述 常见类型（按结构特点分类） a.片簧 b.平面涡卷簧 c.螺旋弹簧 d.压力弹簧管 e.波纹管 f.膜片 弹性元件的工作特点：在外力作用下能产生的弹性变形， 利用材料的弹性完成各种功能

$ 13-1概述功用：控制机构运动或零件的位置如凸轮机构、离合器、阀门等：2.缓冲吸振如车辆弹簧和各种缓冲器中的弹簧3.存储能量：如钟表仪器中的弹簧测量力的大小;如弹簧秤中的弹簧改变系统的自振频率。5.圆柱形按形状分截锥形螺旋拉伸弹簧弹簧按受载分压缩弹簧分类扭转弹簧

功用： 1. 控制机构运动或零件的位置; 如凸轮机构、离合器、阀门等； §13-1 概述 3. 存储能量; 如钟表仪器中的弹簧； 4. 测量力的大小 ；如弹簧秤中的弹簧 螺旋 弹簧 圆柱形 按形状分 截锥形 按受载分 拉伸弹簧 压缩弹簧 扭转弹簧 5. 改变系统的自振频率。 分类 2. 缓冲吸振; 如车辆弹簧和各种缓冲器中的弹簧；

圆柱形按形状分截锥形螺旋弹簧拉伸弹簧按受载分环形弹簧压缩弹簧分类碟形弹簧扭转弹簧（游丝）平面涡圈弹簧仪表中储能用板弹簧

分类 螺旋弹簧 圆柱形 按形状分 截锥形 按受载分 拉伸弹簧 压缩弹簧 扭转弹簧 环形弹簧 平面涡圈弹簧（游丝） 仪表中储能用 板弹簧 碟形弹簧

概述s 13-1·弹性元件的特点结构简单、价格低廉、占据空间小、安装和固定简单、工作可靠

§13-1 概述 • 弹性元件的特点 结构简单、价格低廉、占据空间小、 安装和固定简单、工作可靠

S 13-2弹性元件的基本特性弹性元件的基本特性1.特性:2=f(F))(p,t)特性曲线：直线型、曲线型F'= lim(F /<α)=dF /daF2. 刚度4103.线性系统F'=F/Z=constH4.并联系统串连系统NnZFF'=FNi=lFi=-15.柔度(灵敏性)等于刚度的倒数

• 弹性元件的基本特性 1.特性:＝f(F ) ( p,t ) 特性曲线：直线型、曲线型 2.刚度 3. 线性系统 4. 并联系统 串连系统 0 F F dF d ' lim ( / ) /    → = = 1 ' ' n i i F F = =  1 1 1 ' ' n i F F = i = F F const ' / = =  §13-2 弹性元件的基本特性 5.柔度(灵敏性)等于刚度的倒数 =  =  n i Fi F 1 1 1 1

S 13-2弹性元件的基本特性影响弹性元件特性的因素由特性解析式得（举例：圆柱螺旋弹簧有效圈数弹簧中径8DnF = f(D,d,n,G)Gd4弹簧材料的簧丝直径切变模量几何尺寸参数的影响间一一一调节工作圈数可以消除D,和d的误差引起的特性误差温度的影响1一一一切变模量、弹性模量的温度特性VG+

§13-2 弹性元件的基本特性 • 影响弹性元件特性的因素 由特性解析式得（举例：圆柱螺旋弹簧） ➢ 几何尺寸参数的影响－-调节工作圈数可以消除D2和d的误差 引起的特性误差. ➢ 温度的影响－-切变模量、弹性模量的温度特性 ➢ t G λ 3 2 4 8 ( , , , ) D n F f D d n G Gd  = = 弹簧中径 有效圈数 弹簧材料的 切变模量 簧丝直径

弹性滞后现象1o在弹性范围内，加载与去载的特性曲线不重合的现象>克服弹性滞后的影响一较大安全系数、合理的结构和元件的联接方法、特殊合金等FoF

弹性滞后现象 在弹性范围内,加载与去 载的特性曲线不重合的 现象. ➢克服弹性滞后的影响- -较大安全系数、 合理的结构和元件的联 接方法、特殊合金等

弹性后效现象载荷改变后，不是立刻完1入0成相应的变形，而是在一定时间间隔中逐渐完成入1>克服弹性后效的影响一较大安全系数、入2合理的结构和元件的联2L>接方法、特殊合金等0FoF

弹性后效现象 载荷改变后,不是立刻完 成相应的变形,而是在一 定时间间隔中逐渐完成. ➢克服弹性后效的影响- -较大安全系数、 合理的结构和元件的联 接方法、特殊合金等