弹簧设计与制造工艺新技术及质量监控实用手册 第2卷PDF电子书下载

第一篇 弹簧总论 3

第一章　弹簧的作用、种类及常用符号和单位 3

第一节　弹簧的性质和作用 3

一、弹簧的性质 3

二、机械弹簧的作用有 3

第二节　弹簧的种类 4

一、根据弹簧材料分类 4

二、根据弹簧形状分类 5

三、根据弹簧的使用条件分类 9

四、其它分类方法 10

第三节　弹簧常用符号和单位 10

第二章　弹簧的基本性能 13

第一节　弹簧的特性线和刚度 13

一、特性线 13

二、刚度 14

第二节　弹簧的变形能 15

第三节　弹簧的自振频率和受迫振动振幅 17

一、弹簧的自振频率 17

二、弹簧系统受迫振动的振幅 18

第三章　弹簧的疲劳强度 20

第一节　变应力的类型和特性 20

一、变应力的类型 21

二、变应力特性 21

第二节　疲劳曲线 22

一、疲劳失效机理概述 22

二、疲劳曲线（S-N曲线） 24

三、影响弹簧疲劳强度的因素 25

第三节　弹簧的疲劳试验 27

一、弹簧的疲劳试验 27

二、定疲劳试验数据的处理 29

第四节　极限应力图及其绘制方法 37

一、史米斯极限应力图 37

二、哈佛极限应力图 38

三、古德罗极限应力图 38

四、极限应力图的绘制方法 39

第四章　弹簧材料 41

第一节　弹簧材料概述 41

一、通用弹簧钢的现状与发展 41

二、铜合金和镍合金 43

三、高弹性和恒弹性合金 43

四、非金属材料 44

第二节　弹簧钢 44

第三节 热轧弹簧钢 48

一、热轧弹簧圆钢 48

二、热轧弹簧扁钢 48

三、热轧梯形弹簧钢 51

第四节　冷拔钢丝与冷轧钢带 52

一、硅锰弹簧钢丝 52

二、铬钒弹簧钢丝 52

三、阀门用铬钒弹簧钢丝 54

四、铬硅弹簧钢丝 54

五、弹簧垫圈用梯形钢丝 55

六、高速工具钢丝 57

七、弹簧钢、工具钢冷轧钢带 58

第五节　冷拔强化钢丝与冷轧强化钢带 59

一、碳素弹簧钢丝 59

二、琴钢丝 61

三、弹簧用不锈钢丝 62

四、阀门用油淬火回火铬钒合金弹簧钢丝 63

五、阀门用油淬火回火碳素弹簧钢丝 64

六、油淬火回火碳素弹簧钢丝 65

七、油淬火回火硅锰合金弹簧钢丝 65

八、阀门用油淬火回火铬硅合金弹簧钢丝 65

九、热处理弹簧钢带 67

十、弹簧用不锈钢冷轧钢带 71

第六节　弹性合金 73

一、高弹性合金 73

二、弹性元件用合金 74

第七节　铜合金及镍合金 76

一、硅青铜线 76

二、锡青铜线 79

三、白铜线 80

四、铍青铜线 81

五、镍铜合金线 81

六、镍线 82

七、铝青铜带 82

八、锡青铜带 83

九、铝白铜带 85

十、锌白铜带 86

十一、镍及镍合金带 86

第八节　非金属弹簧材料 86

一、橡胶 86

二、增强塑料 89

第九节　各种弹簧材料的技术标准 92

第十节　弹簧材料的选择 96

第二篇 弹簧的设计计算 107

第一章　圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算 107

第一节　圆柱螺旋压缩弹簧的特性、结构和许用应力 107

一、弹簧的特性 107

二、各圆柱螺旋压缩弹簧的结构 108

三、圆柱螺旋压缩和拉伸弹簧的许用应力 112

第二节　圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算 115

一、圆柱螺旋压缩弹簧的基本计算公式 115

二、圆形截面材料的圆柱螺旋压缩弹簧 115

三、矩形截面材料的圆柱螺旋压缩弹簧 116

四、方形截面材料的圆柱螺旋压缩弹簧 118

五、扁形截面材料的圆柱螺旋压缩弹簧 119

六、圆柱螺旋压缩弹簧的计算公式 120

第三节　圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算方法 120

应用基本公式设计计算法 120

二、弹簧直径D（或D1、D2）为定值时的设计计算法 123

三、弹簧为最小质量、或最小体积、或最小自由高度的设计计算法 124

四、弹簧的图解设计法 126

五、扩矩形和圆形截面材料压缩弹簧的比较选择计算法 128

第四节　大螺旋角圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算 131

一、圆形截面材料螺旋压缩弹簧 132

二、矩形截面材料螺旋压缩弹簧 132

第五节 圆柱螺旋压缩弹簧受振动载荷时的设计计算 133

第六节　强压处理的圆柱螺旋弹簧的设计计算 135

第七节　受轴向和径向载荷作用的圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算 136

一、螺旋弹簧的径向刚度 136

二、螺旋弹簧的径向稳定性 138

三、螺旋弹簧的切应力 138

第八节　圆柱组合螺旋压缩弹簧的设计计算 138

一、等变形并列式组合压缩弹簧 139

二、不等变形并列式组合压缩弹簧 141

三、直列式组合压缩弹簧 143

第九节 圆柱螺旋弹簧的优化设计计算 143

第十节　圆柱螺旋弹簧的可靠性设计计算 148

一、弹簧的概率设计 149

二、可靠性设计中的均值和标准离差 151

第十一节　圆柱螺旋压缩弹簧的调整结构 154

第二章　圆柱螺旋拉伸弹簧的设计计算 157

第一节　圆柱螺旋拉伸弹簧的特性和结构设计 157

一、圆柱螺旋拉伸弹簧的特性 157

二、圆柱螺旋拉伸弹簧的结构设 158

第二节　圆柱螺旋拉伸弹簧的设计计算 161

第三节　圆柱螺旋拉伸弹簧的拉力调整结构 163

第三章　圆柱螺旋扭转弹簧的设计计算 168

第一节　圆柱螺旋扭转弹簧的特性 168

一、扭转弹簧的基本几何参数和特性 168

二、扭转弹簧的试验扭矩和试验扭矩下的变形角 168

第二节　圆柱螺旋扭转弹簧的结构设计和许用应力 169

一、扭转弹簧的结构型式 169

二、扭转弹簧的结构参数计算 170

三、圆柱螺旋扭转弹簧的许用弯曲应力 172

第三节　圆柱螺旋扭转弹簧的设计计算公式 173

一、圆形截面材料扭转弹簧的设计计算 174

二、矩形截面材料扭转弹簧的设计计算 175

三、椭圆形截面材料扭转弹簧的设计计算 175

四、扭转弹簧的疲劳强度校核 176

五、扭转弹簧的简易计算法 179

六、组合扭转弹簧的设计计算 180

第四章　多股圆柱螺旋弹簧 182

第一节　多股螺旋弹簧的结构特点 182

第二节　钢索的结构尺寸和特点 183

一、钢索结构尺寸术语 183

二、钢索直径dc的计算 183

三、多股弹簧钢索结构尺寸计算表格［15］ 188

第三节　多股螺旋弹簧的刚度计算 192

一、拧紧前的刚度计算公式 192

二、拧紧后的刚度计算公式 194

三、多股螺旋弹簧的特性曲线 195

第四节　强度分析及强度条件 196

一、钢丝横截面上的应力分析［14］ 196

二、接触应力的分析与计算［14］ 198

第五节　多股圆柱螺旋弹簧的设计 200

一、多股圆柱螺旋压缩弹簧的设计步骤 200

二、多股圆柱螺旋压缩弹簧的计算示例 203

三、多股圆柱螺旋扭转弹簧的设计特点 207

第五章　非圆形截面钢丝圆柱螺旋弹簧 209

第一节　矩形和方形截面弹簧的结构和性能 209

第二节　矩形和方形截面弹簧的应力与变形的计算 211

一、不考虑弹簧圈曲率影响的计算公式［2］ 211

二、考虑弹簧圈曲率影响的计算公式 214

第三节　鼓形截面圆柱螺旋弹簧的计算 216

一、簧丝截面与弹簧的形式 216

二、鼓形截面弹簧的设计计算公式 216

第四节　矩形和方形截面弹簧的设计方法 218

一、矩形和方形截面弹簧的设计步骤 218

二、校核计算实例 219

第五节缓冲簧的动载强度计算 221

第六章　非圆形弹簧圈螺旋弹簧设计和计算 222

第一节　矩形和方形弹簧圈螺旋压缩弹簧设计计算 222

一、矩形弹簧圈弹簧的几何尺寸关系 222

二、矩形弹簧圈弹簧的设计计算 223

第二节　椭圆形弹簧圈螺旋压缩弹簧 227

一、椭圆形弹簧圈弹簧的几何尺寸关系 227

二、椭圆形弹簧圈弹簧的设计计算 227

第三节　卵形弹簧圈螺旋压缩弹簧 228

一、卵形弹簧圈弹簧的几何尺寸关系 228

二、卵形弹簧圈弹簧的设计计算 228

第七章　非线性特性线螺旋弹簧的设计 233

第一节　不等节距圆柱螺旋压缩弹簧 233

第二节　截锥螺旋压缩弹簧 237

一、截锥螺旋压缩弹簧的几何尺寸 238

二、截锥螺旋压缩弹簧的变形和强度计算 240

第二节　中凹和中凸形螺旋弹簧 246

一、等螺旋角中凹形螺旋弹簧开始有弹簧圈接触后的变形与强度计算 247

二、等节距中凹形螺旋弹簧开始有弹簧圈接触后的变形与强度计算 248

三、等应力中凹形螺旋弹簧开始有弹簧圈接触后的变形与强度计算 248

第四节　截锥涡卷螺旋弹簧 249

一、等螺旋角截锥涡卷螺旋弹簧开始有弹簧圈接触后的变形与强度计算 250

二、等节距截锥涡卷螺旋弹簧开始有弹簧圈接触后的变形与强度计算 250

三、等应力截锥涡卷螺旋弹簧开始有弹簧圈接触后的变形与强度计算 251

第八章　平面涡卷弹簧设计及计算 258

第一节　平面涡卷弹簧的结构和性能 258

一、平面涡卷弹簧的特性曲线 259

二、平面涡卷弹簧的自由状态 260

三、平面涡卷弹簧钢带的长度计算 260

第二节　平面涡卷弹簧的缠紧处理 262

一、缠紧处理时弯矩与钢带曲率的关系［19］ 263

二、残余应力与涡卷弹簧的承载能力 267

三、残余变形的计算公式及其应用［19］ 270

第三节　平面涡卷弹簧的设计理论 271

一、平面涡卷弹簧的转动角、转数与扭转力矩 271

二、平面涡卷弹簧的圈数计算公式 279

三、平面涡卷弹簧的刚度计算公式 281

四、平面涡卷弹簧的承载应力 282

五、平面涡卷弹簧的强度条件 283

第四节　发条的工作特点及长度的确定 283

一、发条的工作特点 283

二、发条最佳长度的确定 284

第五节　特殊用弹簧的设计方法 286

第九章　片弹簧、线弹簧和弹性挡圈的设计计算 293

第一节　片弹簧的设计计算 293

一、直片弹簧的计算 294

二、弯片弹簧的计算 300

三、变刚度片弹簧的计算 304

四、受轴向千口横向载荷作用的片弹簧的计算 306

五、片弹簧的结构和应力集中 307

六、片弹簧的材料和许用应力 307

第二节　线弹簧的设计计算 309

一、圆弧形线弹簧的计算 309

二、圆弧和直线构成的线弹簧的计算 310

第三节　弹性挡圈的设计计算 311

第十章　扭杆弹簧的设计 314

第一节　扭杆弹簧的设计原则和步骤 314

一、扭杆弹簧的基本性能 314

二、扭杆弹簧的结构类型 318

三、扭杆弹簧总体设计的一般原则 320

四、扭杆弹簧的总体设计步骤 321

五、扭杆弹簧的基本设计参数 322

第二节　扭杆弹簧及固定件结构设计 324

一、结构设计要求与步骤 325

二、圆断面扭杆弹簧及固定件设计 325

三、矩形扭杆弹簧的结构设计 339

四、叠片扭杆弹簧的结构设计 342

五、橡胶扭杆弹簧的结构设计 344

六、其它断面形状的扭杆弹簧的结构设计和计算 346

七、工作应力和许用应力 347

第三节　悬架扭杆弹簧设计和计算 350

一、悬架扭杆弹簧的设计的计算 350

二、悬架扭杆簧动力性能的设计与计算 374

第四节　稳定扭杆弹簧结构设计与计算 395

一、稳定扭杆弹簧的结构型式 395

二、稳定扭杆弹簧横向稳定刚度的计算 397

三、稳定扭杆弹簧结构设计与计算 400

第五节　扭杆弹簧强度的可靠性设计 407

一、扭杆弹簧失效特征 407

二、扭杆弹簧静强度的可靠性设计 408

三、扭杆弹簧疲劳强度的可靠性设计 416

第十一章　碟形弹簧的设计和计算 447

第一节　碟形弹簧的类型与结构 447

一、普通碟形弹簧的结构 447

二、碟形弹簧的特点 451

第二节　碟形弹簧的载荷与变形关系 452

一、无支承面碟形弹簧的载荷与变形关系 452

二、有支承面碟形弹簧的载荷与变形关系 456

三、碟形弹簧的刚度和变形能 457

四、碟形弹簧的特性曲线 457

第三节　碟形弹簧的应力计算 458

一、碟形弹簧的应力计算公式 458

二、碟形弹簧实际应力的分析情况 461

三、碟形弹簧的强度和许用应力 461

第四节　碟形弹簧的设计 463

一、标准碟形弹簧的选择 463

二、非标准碟形弹簧的设计 464

第五节　组合碟形弹簧 465

一、碟形弹簧的组合方式和特性 466

二、摩擦力对组合碟形弹簧特性的影响 467

三、组合碟形弹簧设计中应注意的问题 468

第六节　其他类型碟形弹簧设计计算 469

一、梯形截面碟形弹簧计算公式 469

二、锥状梯形截面碟形弹簧计算公式 469

三、圆板弹簧 470

第十二章　环形弹簧的设计计算 473

第一节　环形弹簧的结构和特性 473

一、环形弹簧的结构 473

二、环形弹簧的特性 474

三、环形弹簧的应用 474

第二节　环形弹簧的设计计算 475

一、环形弹簧的受力分析 475

二、环形弹簧外圆环的应力计算 476

三、环形弹簧内圆环的应力计算 478

四、环形弹簧的变形计算 478

五、环形弹簧的变形能 480

六、环形弹簧的试验载荷和试验载荷下的变形 480

七、环形弹簧的结构参数计算 480

八、环形弹簧的材料和许用应力 482

第三节　环形弹簧结构参数荐用值 483

第十三章　板弹簧的设计计算 487

第一节　板弹簧的类型和用途 487

第二节　板弹簧的结构 489

一、弹簧钢板的截面形状 489

二、主板端部结构 489

三、副板端部结构 490

四、板弹簧的固定结构 490

第三节　板弹簧的计算 491

一、单板弹簧的计算 491

二、多板弹簧的计算 492

三、变刚度和变截面板弹簧的计算 504

四、板弹簧的材料、强化技术、许用应力和试验 507

第十四章　膜片及膜盒 510

第一节　膜片及膜盒的类型和特性 510

一、膜片及膜盒的类型 510

二、膜片的特性曲线 511

三、膜盒的特性设计 514

第二节　膜片的设计计算 515

一、平面膜片特性计算 515

二、位移与压力成线性关系的波纹膜片 516

三、位移与压力成非线性关系的波纹膜片 519

四、按照给定的特性曲线计算膜片 521

五、波纹膜片有效面积的计算 522

六、膜片的牵引力 522

七、膜片的材料 523

第三节　压力弹簧管的设计计算 526

一、压力弹簧管的类型和特性 526

二、压力弹簧管的设计计算 530

三、压力弹簧管的材料 535

第十五章　橡胶弹簧 536

第一节　橡胶弹簧的类型和弹性特性 536

一、橡胶弹簧的类型 536

二、橡胶弹簧的变形计算 536

第二节　橡胶弹簧的静刚度计算 538

一、圆柱形橡胶弹簧 538

二、图环形橡胶弹簧 538

三、矩形橡胶弹簧 539

四、端部带圆角的橡胶弹簧 540

五、截锥形橡胶弹簧 542

六、空心圆锥橡胶弹簧 543

七、衬套式橡胶弹簧 543

八、组合式橡胶弹簧 545

九、衬套式橡胶弹簧挤缩加工的影响 545

十、橡胶弹簧的相似法则 546

第三节　橡胶弹簧的动态力学性能 546

一、力学性能 546

二、橡胶弹簧的许用应力 548

第四节　橡胶弹簧的设计 548

一、橡胶弹簧材质的选择 548

二、橡胶弹簧的形状和结构设计 549

三、橡胶弹簧的性能试验 550

第五节　橡胶—金属螺旋复合弹簧 552

第十六章　空气弹簧 554

第一节　空气弹簧的特点和类型 554

一、空气弹簧的特点 554

二、空气弹簧的类型 554

第二节　空气弹簧的刚度计算 556

一、空气弹簧的垂直刚度 556

二、空气弹簧的横向刚度 557

第三节　空气弹簧的减振阻尼和试验方法 562

一、减振阻尼 562

二、空气弹簧的试验方法 564

第四节　气弹簧 566

一、不可锁定气弹簧 567

二、喜可锁定气弹簧 567

第三篇 弹簧制造工艺和技术 571

第一章　弹簧工作图及审核 571

第一节　圆柱压缩螺旋弹簧的典型工作图及其审核 572

第二节　圆柱拉伸螺旋弹簧的典型工作图及其审核 576

第三节　圆柱扭转螺旋弹簧的典型工作图及其审核 581

第四节　片弹簧工作图的审核 584

第五节　碟形弹簧的典型工作图及其审核 590

第二章　弹簧的制作工艺 597

第一节　各种弹簧的工艺流程 597

一、冷卷压缩螺旋弹簧工艺流程 598

二、冷卷拉伸或扭转螺旋弹簧的工艺流程 599

三、热卷螺旋压缩弹簧的工艺流程 599

第二节　弹簧制造工艺规程的基本知识 600

第三节　螺旋弹簧工艺规程的编制程序 604

一、螺旋弹簧的制造特点 604

第四节　螺旋弹簧的负荷特性分析 605

一、圆柱压缩螺旋弹簧 606

二、圆柱拉伸螺旋弹簧 609

第五节　螺旋弹簧的工艺流程 612

第六节　螺旋弹簧的工艺参数和工艺公差 615

第七节　弹簧端面的磨削及倒角 617

一、弹簧磨削的设备选择 618

二、弹簧磨削时砂轮的选择 619

第八节　高精度弹簧制作典型工艺 624

一、气门弹簧典型工艺及分析 624

二、喷油器调压弹簧典型工艺及工艺分析 626

三、调速器弹簧典型工艺及工艺分析 628

四、弹簧加工的质量管理 629

第三章　弹簧的热处理 630

第一节　弹簧钢的常用热处理方法 630

一、退火 630

二、淬火 631

三、等温淬火与分级淬火 632

四、回火 633

五、化学热处理 634

第二节　碳素弹簧钢的热处理 634

一、回火温度和保温时间的选择 635

二、回火处理对弹簧直径的影响 636

三、退火状态碳素钢弹簧的热处理 639

第三节　合金弹簧钢的热处理 639

一、冷卷合金钢弹簧的消除应用回火 639

二、合金钢弹簧淬火和回火 640

三、锰钢的热处理 641

四、硅锰钢的热处理 642

五、铬钒钢和铬锰钢的热处理 644

第四节　特殊弹簧材料的热处理 646

一、耐热弹簧钢的热处理 646

二、高速钢弹簧的热处理 647

三、不锈钢的热处理 647

第五节　钢合金弹簧材料的热处理 649

一、铜合金的消除内应力回火 649

二、铜合金的固溶处理与时效 650

三、铜合金的淬火回火 651

第六节　弹簧热处理常见缺陷分析 651

一、表面脱碳 651

二、变形与开裂 652

三、过热与过烧 653

四、其他缺陷 653

第七节　其他热处理方法 653

一、弹簧热处理设备及工艺装备 653

二、其它热处理方法 658

第四章　机械弹簧强化处理 661

第一节　弹簧的喷丸处理 661

一、喷丸强化的原理 662

二、弹丸和喷丸机 663

三、喷丸质量的检查 666

四、喷丸工艺参数的选择 669

五、喷丸对弹簧机械性能和几何参数的影响 672

六、喷丸后的低温回火 678

七、应力喷丸 680

八、弹簧喷丸的注意事项 680

第二节　弹簧的立定处理和强压处理 681

一、弹簧的立定处理 681

二、弹簧的强压处理 682

三、立定或强压处理的设备及工艺装备 689

第五章　机械弹簧表面处理 693

第一节　弹簧的腐蚀和防腐 693

第二节　弹簧表面的预处理 694

一、去铜处理及对钢丝机械性能的影响 695

二、去油和去锈处理及对钢丝机械性能的影响 698

三、弹簧表面预处理的注意事项 704

第三节　弹簧的氧化处理 705

一、氧化膜的形成原理 705

二、溶液的配方和配制 705

三、氧化膜的补充处理 706

四、氧化处理的工艺流程及注意事项 706

五、弹簧氧化处理的常见问题分析 707

六、常温发黑处理 708

七、弹簧氧化处理的质量检验 709

八、氧化处理对弹簧机械性能的影响 709

第四节　弹簧的磷化处理 710

一、磷化膜的形成原理 711

二、溶液的配方、配制及调整 711

三、磷化后的补充处理 713

四、磷化处理的工艺过程 713

五、弹簧磷化处理的常见问题分析 714

六、弹簧磷化处理的质量检验 714

七、磷化处理对弹簧机械性能的影响 715

第五节　弹簧的非金属保护层 717

一、涂漆方法 718

二、油漆种类 719

三、涂漆工艺过程及漆膜质量要求 719

四、非金属保护层对弹簧机械性能的影响 720

第六节　弹簧的电镀保护层 721

一、弹簧常用电镀层的性质 721

二、选择弹簧电镀层的一般原则 722

三、镀层对弹簧性能的影响 723

四、弹簧的镀后处理 723

第七节　弹簧表面处理质量检验及抗蚀能力对比试验 724

一、外观检验 724

二、抗腐蚀检验 725

三、结合力检验 725

四、氢脆性检验 726

五、镀层厚度检验 726

六、抗蚀能力的对比试验 726

第六章　螺旋弹簧的制造技术 728

第一节　弹簧制造技术概述 728

一、弹簧制造业的类型 728

二、弹簧制造工艺卡的编制 728

第二节　冷成形弹簧的制造 731

一、冷成形弹簧的常用材料 731

二、冷成形弹簧的制造工艺 731

三、弹簧的卷制 732

四、弹簧的去应力退火 739

五、弹簧的端面磨削 741

六、弹簧的校正工艺 743

七、螺旋拉伸和扭转弹簧的制造 743

第三节　弹簧加工的工艺装置 744

一、弹簧工艺装置的设计方法和步骤 745

二、弹簧工艺装置设计注意事项和技术参数 745

三、弹簧典型工艺装置示例 748

第四节　热成形弹簧的制造 750

一、材料切断及料端处理 750

二、坯料的加热及卷制成形 754

第五节　螺旋弹簧的端部加工 758

一、螺旋弹簧的端部结构 758

二、压缩弹簧的端部加工 765

三、拉伸弹簧的钩环加工 773

四、扭转弹簧的扭臂加工 778

第六节　多股螺旋弹簧的制造工艺 781

一、多股螺旋弹簧的缠制 781

二、多股螺旋弹簧的钳工加工 782

三、多股螺旋弹簧的回火 782

四、多股螺旋弹簧的立定或强压处理 782

五、多股螺旋弹簧的表面处理 783

第七章　片弹簧和线弹簧的制造 784

第一节　片弹簧和线弹簧的制造 784

一、一般工艺过程 784

二、片弹簧制造的主要工序分析 785

第二节　碟形弹簧的制造 791

一、碟簧的典型制造工艺 791

二、碟簧的几种其它制造工艺 801

第三节　波形弹簧的制造 803

一、波形弹簧的计算公式 803

二、波形弹簧的制造工艺 806

第四节　线弹簧的制造 806

一、一般线弹簧的工艺过程 807

二、卡圈的制造工艺 807

三、蛇形弹簧 809

第八章　扭杆弹簧的制造 814

第一节　扭杆弹簧材料的选用 814

一、扭杆弹簧材料类型与应用 814

二、扭杆弹簧材料性能及统计分布 816

第二节　扭杆弹簧的加工工艺 832

第三节　扭杆弹簧制造的基本要求 833

一、两端镦锻要求 833

二、表面加工要求 833

三、热处理的要求 834

四、矫直的要求 835

五、表面强化处理的要求 835

六、强扭处理的要求 835

七、表面保护要求 835

八、疲劳寿命及特殊试验要求 835

九、对材料的要求 836

十、扭杆弹簧表面强化方法 836

第四节　扭杆弹簧的强扭处理 837

一、强扭处理的基本理论基础 837

二、强扭处理工艺 838

三、强扭应变量与强扭度的确定 839

四、强扭扭杆弹簧横断面的残余应力测试 846

第四篇 弹簧失效性分析与质量控制 851

第一章　弹簧的主要失效形式及其分析 851

第一节　概述 851

第二节　弹簧的脆性断裂失效 853

一、脆性断裂失效的原因 854

二、脆性断裂的断口特征及识别方法 854

三、实例及预防措施 856

第三节　弹簧疲劳断裂失效 858

一、疲劳断裂发生的原因及其影响因素 858

二、疲劳断裂的断口特征及鉴别方法 861

三、疲劳失效实例及预防措施 865

第四节　弹簧的腐蚀疲劳及应力腐蚀断裂失效 875

一、弹簧腐蚀疲劳断裂失效 875

二、弹簧的应力腐蚀断裂失效 880

第五节　弹簧的氢脆、镐脆及黑脆失效 882

一、弹簧的氢脆失效 882

二、弹簧的镉脆失效 885

三、弹簧的黑脆失效 888

第六节　弹簧的松弛与变形失效 892

一、松弛与变形失效产生的原因及其影响囱素 892

二、松弛与变形失效实例分析 893

第七节　弹簧的磨损失效 895

一、活塞式压缩机阀簧的磨损失效 895

二、板簧的磨损失效 896

第二章　结构因素与工作条件对弹簧失效的影响 898

第一节　结构因素对弹簧失效的影响 898

一、螺旋弹簧的几何形状及尺寸对失效的影响 898

二、板簧的截面形状及尺寸对失效的影响 901

三、弹簧的组装方式对失效的影响 906

第二节　工作条件对弹簧失效的影响 908

一、受力条件的影响 909

二、环境的影响 910

三、工作温度的影响 911

第三章　弹簧材料的选用对弹簧失效的影响 915

第一节　热轧弹簧钢及其选用 915

一、热轧弹簧钢的种类和技术条件 916

二、热轧弹簧钢的选用 922

第二节　弹簧钢丝、钢带及其选用 929

一、弹簧钢丝的种类及其选用 930

二、弹簧薄钢带及其选用 941

第三节　不锈弹簧钢及耐热弹簧钢 941

一、不锈弹簧钢及其选用 942

二、耐热弹簧钢和合金及其选用 949

第四节　非铁基弹性合金及其选用 949

一、镍基高温高弹性合金及其选用 949

二、钴基合金及其选用 950

三、铜基合金及其选用 952

第五节　材料的冶金因素对弹簧失效的影响 960

一、冶金生产过程中造成的原材料缺陷 960

二、钢丝冶金质量不良引起的生产故障及弹簧失效 968

第四章　弹簧生产工艺过程对弹簧失效的影响 976

第一节　冷成型工艺缺陷对弹簧失效的影响 976

第二节　热成型工艺缺陷对弹簧失效的影响 978

第三节　热处理工艺对弹簧失效的影响 981

一、弹簧热处理概述 981

二、淬火裂纹 984

三、热处理不当产生的非正常组织 989

四、弹簧的热处理变形 994

五、表面氧化与脱碳 996

第四节　表面处理不当对弹簧失效的影响 1001

一、表面喷丸强化 1001

二、镀镉和镀锌 1006

三、煮黑（发蓝） 1008

四、其他表面处理 1009

第五节　磨加工与整形对弹簧失效的影响 1010

一、整形与失效 1010

二、磨簧 1011

三、整形和磨加工缺陷对失效的影响 1011

第五章　弹簧的质量控制和管理 1013

第一节　弹簧质量和工作质量 1013

一、弹簧质量 1013

二、工作质量 1014

三、质量管理中的数据和抽样检验 1014

第二节　排列图和因果分析图 1018

一、排列图 1018

二、因果分析图 1020

第三节　直方图的控制图 1022

一、直方图 1022

二、控制图 1026

三、工序能力和工序能力指数 1033

第四节　弹簧制造中的质量管理体系 1034

一、质量保证体系 1034

二、质量管理活动——PDCA循环 1036

第六章　弹簧的试验和检查 1038

第一节　弹簧检验的原则、内容和程序 1038

一、检验的原则 1038

二、检验的内容 1038

三、检验程序 1038

第二节　原材料检验 1044

一、原材料的表面质量和机械性能检查 1045

二、原材料的金相检验和化学分析 1048

第三节　弹簧几何尺寸的检验 1050

一、弹簧表面质量的检查 1051

二、弹簧几何尺寸的检验 1051

第四节　弹簧负荷的检验 1054

一、负荷检验设备 1054

二、弹簧的负荷测定 1055

三、扭转弹簧扭矩的测量 1057

第五节　弹簧喷丸质量和疲劳性能的检验 1058

一、喷丸的检验 1058

二、弹簧的疲劳试验 1059

第六节　弹簧热处理和表面处理的质量检验 1061

一、热处理质量检验 1061

二、表面处理质量的检验 1063

第七节　弹簧的无损检验 1064

一、超声波探伤 1064

二、磁粉探伤 1064

三、渗透法探伤 1066

第五篇 弹簧标准化管理与弹簧标准 1071

第一章　弹簧技术发展的标准化 1071

第一节　弹簧技术发展现状 1071

一、弹簧设计的发展 1071

二、弹簧材料的发展 1072

三、弹簧加工技术的发展 1073

第二节　我国弹簧的标准化 1073

第三节　国外弹簧的标准化 1075

第二章　弹簧术语标准 1080

GB/T1805—2001　弹簧术语 1081

第三章　弹簧设计计算标准 1113

GB/T1239.6—92　圆柱螺旋弹簧设计计算 1113

JB/T3338.2—93　液压件圆柱螺旋压缩弹簧设计计算 1161

JB/T7366—94　平面涡卷弹簧设计计算 1183

第四章　弹簧尺寸及参数校准 1196

GB/1973.2—89　小型圆柱螺旋拉伸弹簧　尺寸及参数 1196

GB/1973.3—89　小型圆柱螺旋压缩弹簧　尺寸及参数 1239

GB/T1358—93　圆柱螺旋弹簧尺寸系列 1258

GB/T2089—94　圆柱螺旋压缩弹簧（两端圈并紧磨平或锻平型）尺寸及参数 1260

GB/T2088—1997　圆柱螺旋拉伸弹簧（圆钩环压中心型）尺寸及参数 1393

GB/T2087—2001　圆柱螺旋拉伸弹簧尺寸及参数（半圆钩环型） 1474

GB/T4142—2001 圆柱螺旋拉伸弹簧尺寸及参数（圆钩环型） 1525

第五章　弹簧技术标准 1585

GB 2940—82　柴油机用喷油泵、调速器、喷油器弹簧技术条件 1585

GB/T2785—88　内燃机气门弹簧技术条件 1595

GB 1239.1—89　冷卷圆柱螺旋拉伸弹簧　技术条件 1602

GB 1239.2—89　冷卷圆柱螺旋压缩弹簧　技术条件 1614

GB 1239.3—89　冷卷圆柱螺旋扭转弹簧　技术条件 1626

GB 1239.4—89　热卷圆柱螺旋弹簧　技术条件 1639

GB 1973.1—89　小型圆柱螺旋弹簧　技术条件 1646

JB/T 3338.1—93　液压件圆柱螺旋压缩弹簧　技术条件 1654

JB/T6654-93　平面涡卷弹簧技术条件 1664

JB/T6655-93　耐高温弹簧技术条件 1669

JB/T8064.1-96　压缩气弹簧技术条件 1677

JB/T8064.2-96　可锁定气弹簧技术条件 1686

第六章　弹簧实验方法 1695

JB/T13061-91　汽车悬架用空气弹簧　橡胶气囊 1695

GB/T1972—92　碟形弹簧 1701

GB/T13828—92　多股圆柱螺旋弹簧 1727

JB/T6653—93　扁钢丝圆柱螺旋压缩弹簧 1746

JB/T7757.1—1995　机械密封用圆柱螺旋弹簧 1764

GB/T 16947—1997　螺旋弹簧疲劳试验规范 1773

GB/T 8584—1997　橡胶-金属螺旋复合弹簧 1782

JB/T 9127—2000　圆柱螺旋弹簧喷丸　技术规范 1793

JB/T 9129—2000 60Si2Mn钢螺旋弹簧　金相经验 1804

JB/T 7367.1—2000　圆柱螺旋压缩弹簧超声深探伤方法 1811

附录 1814

一、部分弹簧企业名录 1814

二、弹簧企业网站选编 1873