圆柱螺旋扭转弹簧计算公式

无色为输入值潜蓝色为输出值，自动生成项目输入值名称值材料线径mmd1弹簧内径mmD19.1弹簧外径mmD211.1弹簧中径mmD10.100D=D1+d材料弹性模量N/mm²E186000旋绕比C10.10C=D/d材料抗拉强度（应力）MPaσb1850自由角度º144有效圈数n3.4扭转刚度（N.mm/º）M'1.332最小负荷扭角º16最小扭矩N.mmM121.3最大负荷扭角º76最大扭矩N.mmM2101.2扭臂1长度mmL123.57最小弯曲应力MPaσmin217.2扭壁2长度mmL211.4最大弯曲应力MPaσmax1031.6循环特征γ0.21上限应力系数σmax/σb0.56σmax/σb最大负载状态下直径减少量mmΔD0.63导杆直径mmD'7.63a)、长扭臂弹簧二、疲劳度判断b）、短扭臂弹簧（L1,L2=0)公式判定说明：查下表疲劳度图，若γ与σmax/σb值的交点在图中下方，说明该弹簧的疲劳强度N次，σmax/σb=0.7是弹簧不发生永久变形的极限值圆柱螺旋扭转弹簧疲劳度计算一、弹簧参数计算输入参数区域输出区域]}3/)([*3670/{'214LLDnEdM12)/(3231mindM)/(3232maxdMmaxmin/n10)360/(2nDD)(9.0'1DDD11'*MM22'*MM)]int([360nnn101）下表只适合Ⅱ类载荷计算；2）有效圈数计算结果n只作参考，具体可根据疲劳寿命满足情况在n基础上整数倍增加或减少。蓝色为输出值，无色为输入值Ⅰ类载荷：受静载荷及变载荷次数在以下Ⅱ类载荷：受静载荷及变载荷次数在Ⅲ类载荷：受静载荷及变载荷次数在以上d1或未知d1或已知材料线径mmd10.7弹簧内径mmD19.19弹簧中径mmD10.19.7材料弹性模量N/mm²E186000186000材料抗拉强度（应力）MPaσb18501850最大负荷扭角º7685弹簧设定耐久次数N50000许用弯曲应力系数β0.6451许用弯曲应力MPa1145.691340.00弹簧自由角ºΦ140360有效圈数（初算值)n'3.3922.364有效圈数（圆整值)n3.393.0a）长扭臂举例：以常用的Ⅱ类载荷不锈钢丝为例，β=0.55～0.65，若弹簧设定寿命N为50000次，β与耐久次数的关系如下图所示：项目名称b）短扭臂说明：许用弯曲应力系数β及的选择需要根据材料以及线径不同进行选择d1查机械手册表（27－34），d1查机械手册图27－16使用扭矩未知情况下，根据材料和扭转角估算弹簧有效圈数n值126310~10610b96.0][][3361065.0101055.065.0Ntg][31025.0*90)0,'(nroundn][][带入N=50000得β＝0.645在使用时考虑到安全性取一安全系数0.96β＝0.96×0.645＝0.62a）表27－34d1mm查b）表27－16d1mm查3361065.0101055.065.0Ntg3631010)10)(55.065.0(65.0N][有效圈数计算结果n只作参考，具体可根据疲劳寿命满足情况在n基础上整数倍增加或减少。以常用的Ⅱ类载荷不锈钢丝为例，β=0.55～0.65，若弹簧设定寿命N为50000次，β与耐久次数的关系如下图所示：说明：许用弯曲应力系数β及的选择需要根据材料以及线径不同进行选择d1查机械手册表（27－34），d1查机械手册图27－16使用扭矩未知情况下，根据材料和扭转角估算弹簧有效圈数n公式b96.0][3631010)10)(55.065.0(65.0N][3670d32'2DEn25.0*90)0,'(nroundndDD1b）表27－16d1mm查][若计算结果n'尾数接近与x.5时，则弹簧有效圈数可取x.5，也可取圆整后的（x＋1）.5，根据疲劳度满足情况定单位N/mm²206×10³206×10³206×10³SUS631J1196×10³98×10³98×10³127×10³108×10³琴钢丝炭素弹簧钢丝主要材料弹性模量（E）黄铜丝青铜丝铍铜丝洋白丝材料SUS302SUS304SUS30N1SUS316弹簧用不锈钢丝186×10³油淬火回火钢丝