十六章弹簧设计 《机械设计基础》教案(机电专业90学时) 对于重要的压缩弹簧,为了保证两端面的承压面与其轴线垂直,应将端面圈在磨床上磨平。 此外,弹簧还须进行工艺试验和根据弹簧的技术条件的规定进行精度、冲击、疲劳等试验, 以检验弹簧是否符合技术要求。弹簧的持久强度和抗冲击强度取决于弹簧丝的表面状况(如光洁 度、裂纹、伤痕等),表面脱碳会严重影响材料的性能。 为了提高承载能力,还可以在弹簧制成后进行强压处理或喷丸处理。强压处理是使弹簧在超 过极限载荷的作用下持续6~8h,以便在弹簧丝表层产生高应力区,产生塑变和有益的与工作应 力反向的残余应力,使弹簧在工作时的最大应力下降,从而提高弹簧的承载能力。强压处理后的 弹簧不允许再进行热处理,也不宜在较高温度(150℃~450°℃C)交变载荷及腐蚀介质中使用 喷丸处理是在弹簧热处理后,用钢丸或砂子高速喷射弹簧表面,使其表面受到冷作硬化,产 生有益的残余应力,改善弹簧表面质量、提高疲劳强度和冲击韧性的有效措施。实践证明:如果 使用适当,弹簧经喷丸处理后,可提高疲劳强度达50%。 §16.3圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簣的设计计算 几何参数计算 普通圆柱螺旋弹簧的主要几何参数有 份 外径D、内径D、中径D2、弹簧丝直径d、 节距p、螺旋升角α、自由高度(压缩弹簧) 或长度(拉伸弹簧)H等,如图所示 其中螺旋角:a= arctan 对圆柱螺旋压缩弹簧一般应取在5°~9范围之内。旋向可以是右旋,也可以是左旋,如果 没有特殊要求一般都用右旋 其结构尺寸的计算可以参照教材或有关设计手册和规范进行,必须遵循弹簧尺寸系列 289第十六章 弹簧设计 《机械设计基础》教案（机电专业 90 学时） 289 对于重要的压缩弹簧，为了保证两端面的承压面与其轴线垂直，应将端面圈在磨床上磨平。 此外，弹簧还须进行工艺试验和根据弹簧的技术条件的规定进行精度、冲击、疲劳等试验， 以检验弹簧是否符合技术要求。弹簧的持久强度和抗冲击强度取决于弹簧丝的表面状况（如光洁 度、裂纹、伤痕等），表面脱碳会严重影响材料的性能。 为了提高承载能力，还可以在弹簧制成后进行强压处理或喷丸处理。强压处理是使弹簧在超 过极限载荷的作用下持续 6～8h，以便在弹簧丝表层产生高应力区，产生塑变和有益的与工作应 力反向的残余应力，使弹簧在工作时的最大应力下降，从而提高弹簧的承载能力。强压处理后的 弹簧不允许再进行热处理，也不宜在较高温度（150ºC～450ºC）、交变载荷及腐蚀介质中使用。 喷丸处理是在弹簧热处理后，用钢丸或砂子高速喷射弹簧表面，使其表面受到冷作硬化，产 生有益的残余应力，改善弹簧表面质量、提高疲劳强度和冲击韧性的有效措施。实践证明：如果 使用适当，弹簧经喷丸处理后，可提高疲劳强度达 50％。 §16.3 圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计计算 一、几何参数计算 普通圆柱螺旋弹簧的主要几何参数有： 外径 D、内径 D1、中径 D2、弹簧丝直径 d、 节距 p、螺旋升角α、自由高度（压缩弹簧） 或长度（拉伸弹簧）H0 等，如图所示。 其中螺旋角 ： 2 arctan D p   = 对圆柱螺旋压缩弹簧一般应取在 5º～9º范围之内。旋向可以是右旋，也可以是左旋，如果 没有特殊要求一般都用右旋。 其结构尺寸的计算可以参照教材或有关设计手册和规范进行，必须遵循弹簧尺寸系列