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第1章 弹簧的基本性能、类型及应用 3

弹簧设计 3

1.1 弹簧的基本性能 3

1.2 弹簧的类型 3

1.3 弹簧的应用和标准化 10

1.3.1 弹簧的应用 10

1.3.2 弹簧的标准化 10

第2章 圆柱螺旋弹簧 15

2.1 圆柱螺旋弹簧的型式、代号及应用 15

2.2 弹簧的材料及许用应力 17

2.3 圆柱螺旋压缩弹簧 21

2.3.1 圆柱螺旋压缩弹簧基本计算公式 21

2.3.2 圆柱螺旋弹簧参数选择 22

2.3.3 圆柱螺旋压缩弹簧计算表 23

2.3.4 压缩弹簧端部型式与高度、总圈数等的公式 31

2.3.5 螺旋弹簧的疲劳强度、稳定性及共振 32

2.3.6 圆柱螺旋压缩弹簧设计计算示例 33

2.3.7 圆柱螺旋压缩弹簧的压力调整结构 36

2.3.8 组合弹簧的设计计算 36

2.3.9 圆柱螺旋压缩弹簧的应用示例 38

2.4 圆柱螺旋拉伸弹簧 39

2.4.1 圆柱螺旋拉伸弹簧的设计计算 39

2.4.2 圆柱螺旋拉伸弹簧的设计示例 41

2.4.3 圆柱螺旋拉伸弹簧的端部结构 43

2.4.4 圆柱螺旋拉伸弹簧的尺寸和参数 45

2.4.5 圆柱螺旋拉伸弹簧的拉力调整结构 47

2.5 圆柱螺旋扭转弹簧 48

2.5.1 圆柱螺旋扭转弹簧的基本几何参数和特性 48

2.5.2 圆柱螺旋扭转弹簧的结构型式 48

2.5.3 圆柱螺旋扭转弹簧的设计计算 48

2.5.4 圆柱螺旋扭转弹簧的计算示例 49

2.5.5 圆柱螺旋扭转弹簧的结构及安装示例 50

2.6 圆柱螺旋弹簧的技术要求 51

2.6.1 弹簧特性和尺寸的极限偏差 51

2.6.2 其他技术要求 54

2.7 矩形截面螺旋压缩弹簧 54

第3章 非线性特性线螺旋弹簧 58

3.1 截锥螺旋压缩弹簧 58

3.1.1 截锥螺旋压缩弹簧的结构特性及分类 58

3.1.2 截锥螺旋压缩弹簧的计算 58

3.1.3 截锥螺旋弹簧的计算示例 60

3.1.4 截锥螺旋压缩弹簧的应用示例 61

3.2 蜗卷螺旋弹簧 61

3.2.1 蜗卷螺旋弹簧的特性曲线 61

3.2.2 蜗卷螺旋弹簧的材料及许用应力 62

3.2.3 蜗卷螺旋弹簧的计算 62

3.2.4 蜗卷螺旋弹簧的计算示例 63

第4章 多股螺旋弹簧 67

4.1 多股螺旋弹簧的结构、特性及用途 67

4.2 多股螺旋弹簧的材料及许用应力 68

4.3 多股螺旋弹簧的参数选择 68

4.4 多股螺旋弹簧的设计计算 69

4.5 多股螺旋弹簧的几何尺寸计算 70

第5章 碟形弹簧 72

5.1 碟形弹簧的类型、结构及特点 72

5.2 碟形弹簧的计算 75

5.2.1 单片碟形弹簧的特性曲线 75

5.2.2 单片碟形弹簧的计算公式 75

5.2.3 组合碟形弹簧的计算公式 76

5.3 碟形弹簧的应力计算 77

5.4 其他类型碟形弹簧 80

5.5 碟形弹簧应用示例 82

5.6 膜片碟簧 82

第6章 环形弹簧 85

6.1 环形弹簧的结构和特性 85

6.2 环形弹簧的材料及许用应力 86

6.3 环形弹簧的设计计算 86

6.4 环形弹簧应用示例 89

第7章 片弹簧及线弹簧 90

7.1 片弹簧 90

7.1.1 片弹簧的结构及用途 90

7.1.2 片弹簧的材料及其许用应力 90

7.1.3 片弹簧的设计计算 91

7.1.4 片弹簧的技术要求 93

7.1.5 片弹簧的应用示例 93

7.2 线弹簧 94

7.3 设计计算示例 95

第8章 板弹簧 97

8.1 板弹簧的类型和用途 97

8.2 板弹簧的结构 98

8.2.1 弹簧钢板的截面形状 98

8.2.2 主板的端部结构 98

8.2.3 副板的端部结构 99

8.2.4 板弹簧的固定结构 99

8.3 板弹簧的材料及许用应力 101

8.4 板弹簧设计与计算 102

8.4.1 单板弹簧的计算 102

8.4.2 多板弹簧的计算 102

8.4.3 变刚度和变截面板弹簧的计算 105

8.5 板弹簧的技术要求 106

8.6 疲劳试验 106

8.7 板弹簧的计算及应用示例 107

第9章 发条弹簧 114

9.1 发条弹簧的类型、结构及应用 114

9.2 螺旋形发条弹簧 115

9.2.1 发条弹簧的工作特性 115

9.2.2 发条弹簧的计算公式 116

9.2.3 发条弹簧的材料 117

9.2.4 发条弹簧设计参数的选取 117

9.2.5 螺旋形发条弹簧的计算示例 118

9.2.6 带盒螺旋形发条弹簧典型结构及应用 119

9.3 S形发条弹簧 119

第10章 扭杆弹簧 122

10.1 扭杆弹簧的结构、类型及应用 122

10.2 扭杆弹簧的材料和许用应力 122

10.3 扭杆弹簧的计算公式 123

10.4 扭杆弹簧的端部结构和有效工作长度 125

10.5 扭杆弹簧的技术要求 126

10.6 扭杆弹簧的计算示例 126

10.7 扭杆弹簧的应用示例 126

第11章 弹簧的热处理、强化处理和表面处理 126

11.1 弹簧的热处理 128

11.1.1 弹簧热处理的目的、方法和要求 128

11.1.2 预备热处理 128

11.1.3 消应力回火 128

11.1.4 淬火和回火 130

11.1.5 等温淬火 130

11.1.6 碳素弹簧钢的热处理 131

11.1.7 合金弹簧钢的热处理 133

11.1.8 铜合金弹簧材料的热处理 134

11.1.9 高温弹性合金及钛合金的热处理 135

11.2 弹簧的强化处理 136

11.2.1 弹簧的稳定化处理 136

11.2.2 弹簧的强压处理 137

11.2.3 弹簧的喷丸处理 137

11.3 弹簧的表面处理 138

11.3.1 表面预处理 138

11.3.2 弹簧表面的氧化处理 142

11.3.3 弹簧表面的磷化处理 145

11.3.4 弹簧表面的金属防护层 147

11.3.5 弹簧表面的非金属防护层 149

第12章 橡胶弹簧 152

12.1 橡胶弹簧的特点与应用 152

12.2 橡胶材料特性及许用应力 152

12.3 橡胶弹簧的静刚度计算 153

12.3.1 橡胶压缩弹簧计算公式 153

12.3.2 橡胶剪切弹簧计算公式 154

12.3.3 橡胶扭转弹簧计算公式 155

12.3.4 橡胶弯曲弹簧计算公式 157

12.3.5 橡胶组合弹簧计算公式 157

12.3.6 橡胶弹簧不同组合方式的刚度计算 158

12.3.7 橡胶弹簧的相似法则 159

12.4 橡胶弹簧的设计 159

12.4.1 橡胶弹簧的材料选择 159

12.4.2 橡胶弹簧的形状和结构设计 160

12.4.3 橡胶弹簧的计算示例 161

12.4.4 橡胶弹簧的应用示例 162

12.5 橡胶弹簧的压缩稳定性 163

12.6 橡胶-金属螺旋复合弹簧 164

12.6.1 橡胶-金属螺旋弹簧的结构型式及代号 164

12.6.2 橡胶-金属螺旋弹簧的主要计算公式 165

12.6.3 橡胶-金属螺旋弹簧的选用 165

12.6.4 橡胶-金属螺旋弹簧的应用示例 166

第13章 空气弹簧 167

13.1 空气弹簧的特点 167

13.2 空气弹簧的类型和结构 167

13.3 空气弹簧的刚度计算 168

13.3.1 空气弹簧的垂直刚度 168

13.3.2 空气弹簧的横向刚度 169

13.4 空气弹簧的计算示例 171

13.5 空气弹簧的应用示例 171

第14章 膜片及膜盒 174

14.1 膜片及膜盒的类型及特性 174

14.2 平膜片的设计计算 175

14.3 波纹膜片的计算公式 178

14.4 膜片的材料 181

14.5 膜片及膜盒的尺寸系列 181

14.6 膜片的应用示例 183

第15章 压力弹簧管 184

15.1 压力弹簧管的类型及用途 184

15.2 压力弹簧管的设计计算 185

15.2.1 承受低压的单圈薄壁弹簧管的计算 185

15.2.2 承受高压的单圈厚壁弹簧管的计算 186

15.3 压力弹簧管的材料 186

15.4 压力弹簧管的尺寸系列 187

第16章 弹簧的疲劳强度 188

16.1 变应力的类型和特性 188

16.2 弹簧的疲劳失效与疲劳曲线 189

16.3 影响弹簧疲劳强度的因素 191

16.4 弹簧的疲劳试验 192

16.5 弹簧安全系数的计算 194

第17章 弹簧的失效及预防 199

17.1 弹簧失效的定义及危害性 199

17.2 弹簧的失效分析 200

17.3 弹簧的基本失效模式 200

17.4 弹簧疲劳断裂失效及预防 201

17.5 弹簧应力松弛失效及预防 203

17.6 弹簧失效分析及预防案例 204

参考文献 205