大扭矩手提式液压扳手设计+CAD图纸(12)
碟形弹簧可以承受很大的冲击载荷，具有良好的吸振能力，常用作缓冲减振弹簧。在载荷相当大和弹簧轴向尺寸受限制的地方，可以采用碟形弹簧。环形弹簧是目前减振缓冲能力最强的弹簧，常用作近代重型机车、锻压设备和飞机起落装置中的缓冲零件。表中列出的是各种弹簧的基本型式。
螺旋扭转弹簧是扭转弹簧中最常用的一种。盘簧具有较多的圈数、变形较大、储存能量也较大的特点，多用于压紧及仪表、钟表的动力装置。板弹簧能承受较大的弯曲作用，常用于受载方向尺寸有限制而变形量又较大的场合。由于板弹簧有较好的消振能力，所以在汽车、拖拉机和铁路车辆的悬挂装置中均普遍使用这种弹簧。
4.1主动爪弹簧的设计计算
根据实际情况和设计要求知：该弹簧为拉伸螺旋弹簧
弹簧外径为：D1=8.5mm
最大压力：Pn=8N
最小压力：P1=2N
弹簧长度：H=9mm
工作行程h=2mm
初算弹簧刚度 P= (Pn- P1)/h=3
弹簧材料直径d≧1.6
许用切应力τp根据Ⅰ Ⅱ Ⅲ类载荷按机械设计手册表中选取，弹簧指数C=D/d是反映弹簧特性的重要指标,如果C<5，回使卷绕弹簧困难，弹簧工作时内侧将产生过大的应力。反之C值太大弹簧直径就越大，使弹簧不稳定，设计弹簧时通常先选一个C值，一般选4≦C≦16。如下表
表4-1 弹簧直径和弹簧指数关系表
| 弹簧丝直径d | 0.2-0.4 | 0.45-1 | 1.1-2.2 | 2.5-6 | 7-16 | 18-42 |
| 弹簧指数C | 7-14 | 5-12 | 5-10 | 4-9 | 4-8 | 4-6 |
K=(4C-1)/(4C-4)+0.615/C
根据弹簧应用的实际情况可知主动爪弹簧是Ⅰ类弹簧所受循环载荷作用次数在10的6次方以上，弹簧材料用65Mn，端部并紧磨平支撑圈为1圈，在次情况下的许用切应力τp=340MPa。假定C=8。K=1.184。
∴d≧0.707 圆整得d=0.8
弹簧中径为：D=7.7mm 弹簧内径为：D2=6.9mm
旋绕比C=9.6 K=1.151
查表：7-2-19得：Pd=9.5
弹簧有效圈数n= Pd /P=3.17 取n=3.5+1=4.5
弹簧刚度 P= Pd/n=2.72
图4.1 弹簧结构示意图
4.2 压缩弹簧稳定性验算
当高径比b=H/D较大时，如轴向载荷超过一定限度，就会发生较大的侧向弯曲而失去稳定，这是不允许的。弹簧的稳定性还与弹簧的支承情况有关，不同支承方式允许的高径比b推荐值应满足下列要求：
两端固定 b≦5.3
一端固定一端回转 b≦3.7
两端回转 b≦2.6
而此弹簧是一端固定一端回转故：
b=H/D=1.06≦3.7此弹簧稳定性较好。
4.3压缩弹簧强度验算
安全系数S= (τp+0.75τmin)/ τmax≧Spτmax—最大工作载荷所产生的最大切应力。
τmax=(8KD Pn /πd*d*d)=337 Mpa
τmin—最小工作载荷所产生的最小切应力。
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