弹簧端部结构型式、参数与计算公式

1.弹簧的端部结构型式

弹簧端部结构型式见表15-15。

表15-15 弹簧的端部结构型式

2.弹簧材料直径

弹簧材料直径d由式（15-8）计算，一般应符合GB/T 1358系列。

3.弹簧直径

弹簧中径：

弹簧内径：

D₁＝D-d （15-16）

弹簧外径：

D₂＝D＋d （15-17）

弹簧中径D一般应符合GB/T 1358的系列，偏差值可按GB/T 1239.2和GB/T 23934—2009选取。为了保证有足够的安装空间，应考虑弹簧受载荷后直径的增大。

a）当弹簧两端固定时，从自由高度到并紧，中径增大值按近似式（15-18）计算：

b）当两端面与支承座可以自由回转而摩擦力较小时，中径增大值按近似式（15-19）计算：

4.弹簧旋绕比

旋绕比推荐值根据材料直径在表15-16中选取。

表15-16 旋绕比的推荐值

5.弹簧圈数

弹簧有效圈数由式（15-10）计算，一般应符合GB/T 1358的规定。为了避免由于负荷偏心引起过大的附加力，同时为了保证稳定的刚度，一般不少于3圈，最少不少于2圈。

支承圈n_z与端圈结构形式有关。

总圈数

n₁＝n＋n_z （15-20）

其尾数应为1/4、1/2、3/4或整圈，推荐用1/2圈。

6.弹簧自由高度

自由高度H₀受端部结构的影响，难以计算出精确值，其近似值按表15-17的公式计算，并推荐按GB/T 1358的规定。

表15-17 弹簧的自由高度近似值

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（续）

工作高度H_{1，2，…，n}可按式（15-21）计算：

H_1，2…，n＝H₀-f_{1，2，…，n} （15-21）

试验高度H_s为对应于试验载荷F_s下的高度，其值按式（15-22）计算：

H_s＝H₀-f_s （15-22）

弹簧的压并高度原则上不规定。

对端面磨削3／4圈的弹簧，当需要规定压并高度时，按式（15-23）计算：

H_b≤n₁d_max （15-23）

对两端不磨的弹簧，当需要规定压并高度时，按式（15-24）计算：

H_b≤（n₁＋1.5）d_max （15-24）

式中 d_max——材料最大直径（材料直径＋极限偏差的最大值，mm）。

7.弹簧节距

弹簧节距t按式（15-25）计算：

余隙δ₁是在最大工作载荷F_n作用下，有效圈相互之间应保留的间隙。一般取δ₁≥0.1d。

推荐0.28D≤t＜0.5D。

节距t与自由高度H₀之间的近似关系式见表15-11。

间距δ按式（15-26）计算：

δ＝t-d （15-26）

8.弹簧螺旋角和旋向

弹簧螺旋角α，按式（15-27）计算：

推荐5°≤α＜9°。

弹簧旋向一般为右旋，在组合弹簧中各层弹簧的旋向为左右旋向相间，外层一般为右旋。

9.弹簧展开长度

弹簧展开长度按式（15-28）计算：

10.弹簧质量

弹簧质量按式（15-29）计算：