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目录 1

第一章 弹性元件的基本知识 1

第一节 弹性元件的基本性能 1

一、使用特性 1

二、弹性元件的许用应力和安全系数 4

三、弹性敏感元件的误差 4

第二节 弹性元件的制造过程 6

第三节 弹性元件的材料 7

一、对弹性元件材料的要求 7

二、弹性元件常用材料 8

一、虚位移原理和最小势能原理 20

第四节 应用弹性理论基础 20

二、李滋法 27

三、伽辽金法 30

第二章 片簧、张丝和吊丝 32

第一节 片簧 32

一、片簧的结构与应用 32

二、直片簧的设计计算 35

三、弯片簧的计算 40

四、十字片簧的计算 41

五、片簧的制造 43

第二节 张丝和吊丝 43

一、张、吊丝的结构与应用 43

二、张、吊丝材料 44

三、张、吊丝的计算 45

四、张、吊丝的制造工艺 48

第三章 盘簧 51

第一节 概述 51

第二节 游丝 52

一、游丝的分类、要求和材料 52

二、游丝的结构 53

三、游丝的设计和计算 55

四、游丝的制造 60

第三节 发条 62

一、发条的用途、要求和材料 62

二、矩形截面发条 64

三、弧形截面发条 66

四、带盒发条和标准带盒发条 68

五、发条端部的固定方法 71

六、带盒发条组 73

七、带盒发条的设计与计算 74

八、发条的制造工艺 79

第四章 螺旋弹簧 83

第一节 螺旋弹簧的分类和结构 83

一、螺旋弹簧的分类 83

二、螺旋弹簧的结构 84

第二节 螺旋弹簧的应用和技术要求 86

一、螺旋弹簧在仪器仪表中的应用 86

一、螺旋弹簧的几何参数 88

二、拉伸、压缩螺旋弹簧的工作原理 88

二、螺旋弹簧的技术要求 88

第三节 螺旋弹簧工作原理 88

三、扭转螺旋弹簧的工作原理 89

第四节 螺旋弹簧的位移和刚度 90

一、螺旋弹簧端部的固定方法 90

二、螺旋弹簧末端位移 90

三、螺旋弹簧的刚度 94

第五节 圆柱螺旋拉伸、压缩弹簧弹性特性的非线性误差 94

一、大位移情况下，螺旋弹簧的弹性特性 95

二、螺旋弹簧的无因次弹性特性 96

三、螺旋弹簧弹性特性的非线性误差 97

第六节 圆柱螺旋拉伸、压缩弹簧的应力 101

二、簧丝为矩形截面时的应力 102

一、簧丝为圆形截面时的应力 102

第七节 圆柱螺旋压缩弹簧的稳定性 104

第八节 圆柱螺旋拉伸、压缩弹簧的设计 106

一、弹簧材料的选用和许用应力的确定 106

二、弹簧工作部分的设计计算 106

第九节 圆柱螺旋扭转弹簧的计算 114

一、扭转弹簧的位移（转角） 114

二、扭转弹簧中的应力 114

三、扭转弹簧心杆直径的确定 115

第十节 预应力圆柱螺旋拉伸弹簧 116

一、预应力圆柱螺旋弹簧的受力情况 116

二、预应力圆柱螺旋拉伸弹簧的特点 116

二、弹簧的绕制与分割 118

一、弹簧丝的检验 118

第十一节 圆柱螺旋弹簧的制造 118

三、螺旋弹簧受力端制造 119

四、热处理 119

五、预应力圆柱螺旋拉伸弹簧的绕制 119

六、表面处理 120

七、老化处理 120

八、弹簧的检验 120

第五章 热敏双金属 121

第一节 概述 121

一、热敏双金属及其动作原理 121

二、热敏双金属组合层材料 122

三、热敏双金属的应用 123

一、热敏双金属的主要物理性能 125

第二节 热敏双金属的特性 125

二、常用热敏双金属品种的特性参数 127

三、电阻型热敏双金属 127

四、耐腐蚀型热敏双金属 127

第三节 热敏双金属元件的设计与计算 129

一、元件的设计 129

二、元件的计算 131

第四节 热敏双金属的制造方法 136

一、热敏双金属毛坯的制造 136

二、热敏双金属元件的制造 137

第六章 压力弹簧管 139

第一节 压力弹簧管的基本知识 139

一、C型平椭圆形截面压力弹簧管的计算 142

第二节 压力弹簧管弹性特性的计算 142

二、椭圆截面压力弹簧管的计算 149

第三节 压力弹簧管的应力 150

第四节 压力弹簧管的容积变化 154

第五节 弯矩和集中力作用下压力弹簧管的计算 155

第六节 压力弹簧管的牵引力和牵引力矩 157

一、牵引力矩的计算 157

二、牵引力的计算 158

第七节 螺旋弹簧管（螺旋型和盘簧型）、S型弹簧管和高压偏心弹簧管弹性特性的计算 160

一、螺旋弹簧管和S型弹簧管的计算 160

二、高压偏心型压力弹簧管的计算 161

二、轴比a/b的影响 162

一、截面形状的影响 162

第八节 压力弹簧管的设计 162

三、壁厚和曲率半径的影响 164

第九节 压力弹簧管制造工艺 165

一、管坯制造 165

二、成形 168

三、热处理 169

四、组件装配 170

五、表面处理 170

六、螺旋弹簧管制造工艺 170

七、弹簧管特性检验 171

第七章 膜片膜盒 172

第一节 概述 172

第二节 小位移平膜片的设计计算 174

第三节 大位移平膜片的设计计算 179

第四节 旋转柔韧壳的一般方程 188

第五节 跳跃膜片 194

第六节 波纹膜片 201

第七节 用实验法设计波纹膜片 222

第八节 非金属膜片 227

一、非金属膜片弹性特性的计算 228

二、橡胶膜片有效面积的计算 228

第九节 金属膜片和膜盒的制造工艺 231

一、冷轧 231

二、成形 232

四、膜片的组合 236

三、热处理 236

五、膜盒的抽空与灌充 240

六、稳定处理 240

七、膜片、膜盒检验 240

第八章 波纹管 243

第一节 波纹管的基本知识 243

第二节 波纹管的刚度计算 246

一、用能量法计算波纹管刚度 246

二、用数值法计算波纹管的刚度 250

三、用经验公式计算波纹管刚度 252

四、波纹管与螺旋弹簧联用时位移及刚度的计算 253

五、波纹管的弯曲刚度 255

一、波纹管的应力分析 257

第三节 波纹管中的应力 257

二、波纹管的应力计算 260

第四节 波纹管的其它特性 273

一、波纹管的有效面积 273

二、波纹管的耐压力 275

三、波纹管的允许位移 281

四、波纹管的稳定性 286

五、波纹管的寿命 287

第五节 波纹管的设计计算 289

一、波纹管设计计算的依据 289

二、波纹管设计计算的内容及原则 290

一、管坯制造 295

第六节 波纹管的制造工艺 295

二、波纹的成形 300

三、波纹管的整形 304

四、波纹管的稳定处理 304

五、波纹管的性能检测 304

六、波纹管与两端零件的连接 305

第九章 谐振弹性元件 307

第一节 振动弦 307

一、振动弦工作原理及应用 307

二、振弦固有频率的计算 308

三、振动弦的刻度特性 312

四、振动弦的设计计算 316

五、振动弦制造工艺要点 319

二、振动筒振型及其固有频率的计算 320

一、振动筒工作原理及应用 320

六、振动弦和其它弹性元件的组合 320

第二节 振动筒 320

三、振动筒的刻度特性 331

四、振动筒结构参数和温度对固有频率的影响 333

五、振动筒的设计和制造 334

第十章 弹性元件性能测试及仪器 338

第一节 弹性元件测试技术 338

一、弹性元件主要性能及测试特点 338

二、弹性元件测试技术 339

第二节 几种典型元件的性能测试仪器 340

一、张丝、吊丝力矩仪 340

四、螺旋圆柱弹簧、波纹管、膜片、膜盒刚度测量仪 341

三、弹簧管特性测量仪 341

二、游丝力矩仪 341

五、膜片、膜盒、波纹管p-W特性测量仪 344

六、螺旋弹簧管、膜片、膜盒、波纹管Q（p,l）特性仪 345

七、弹性元件性能通用测量仪 346

第三节 其他性能的测量及数据处理问题 346

一、仪表弹性元件其他性能检测 346

二、刻度特性测量结果的数据处理 347

附录 349

一、张丝、吊丝及导流丝周期－力矩对照表 349

二、热双金属片比弯曲试验方法（JB739-65） 351

三、热双金属片弹性模量试验方法（JB798-66） 353

参考文献 355