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第1章 总论 1

1 弹簧的基本性能 1

1.1 弹簧的特性线和刚度 1

1.2 弹簧的变形能 2

1.3 弹簧的自振频率 4

1.4 弹簧系统受迫振动的振幅 5

2 弹簧的类型 6

2.1 圆柱螺旋弹簧 6

2.2 非圆柱螺旋弹簧 8

2.3 其他类型弹簧 10

3 弹簧技术发展现状 14

3.1 弹簧设计的发展 15

3.2 弹簧材料的发展 16

3.3 弹簧加工技术的发展 18

3.4 弹簧的强化工艺技术 19

3.5 弹簧的表面保护工艺 20

4 我国弹簧的标准化 20

5 国外弹簧标准化 21

第2章 弹簧的材料 25

1 概述 25

1.1 弹簧材料的种类 25

1.2 弹簧材料的主要力学性能 26

1.3 弹簧材料的选用 31

1.4 弹簧材料的标准综述 41

2 弹簧钢 42

2.1 弹簧钢应具备的基本性能 42

2.2 弹簧钢应具备的特殊性能 43

2.3 弹簧钢中合金元素的作用 44

2.4 弹簧钢的种类、化学成分及其性能 45

2.5 超纯净弹簧钢 46

2.6 热轧弹簧钢型材 48

3 弹簧钢丝 51

3.1 冷拔强化碳素弹簧钢丝 51

3.2 冷拔不锈弹簧钢丝 63

3.3 淬回火弹簧钢丝 67

3.4 其他交货状态弹簧钢丝 74

4 异型弹簧钢材料 78

4.1 异型钢丝 78

4.2 冷轧钢带 86

4.3 热处理弹簧钢带 94

5 弹簧用合金材料 96

5.1 铜系合金 96

5.2 镍系弹性合金 110

5.3 其他弹性元件用合金 115

6 其他弹簧材料 118

6.1 其他金属弹簧材料 118

6.2 其他非金属弹簧材料 120

第3章 冷成形螺旋弹簧的制造技术 132

1 概述 132

1.1 弹簧制造业的类型 132

1.2 弹簧制造工艺卡的编制 132

1.3 冷成形弹簧的制造 134

2 冷成形弹簧的常用材料 135

3 冷成形弹簧的制造工艺 135

4 有心轴卷制弹簧 136

4.1 心轴直径的计算 136

4.2 影响有心轴卷制弹簧尺寸精度的因素 137

4.3 圆柱螺旋压缩弹簧的有心卷制 139

4.4 圆柱螺旋拉伸弹簧的有心卷制 140

4.5 圆柱螺旋扭转弹簧的有心卷制 140

4.6 圆锥、中凸和中凹形等变径螺旋弹簧的有心卷制 141

5 自动卷簧机卷制弹簧（无心轴卷制弹簧） 142

5.1 自动卷簧机工作原理 142

5.2 自动卷簧机的缺点 145

6 自动数控卷簧机 146

7 弹簧的去应力退火 147

8 弹簧的端面磨削 149

8.1 弹簧端面磨床及磨簧工艺 149

8.2 弹簧端面磨削应注意事项 151

9 弹簧的校正工艺 151

10 螺旋拉伸和扭转弹簧的制造 152

10.1 半机械半手工制造 152

10.2 自动数控弹簧成形机 153

11 弹簧加工的工艺装置 155

11.1 弹簧工艺装置的设计方法和步骤 155

11.2 弹簧工艺装置的设计注意事项和技术参数 156

11.3 弹簧典型工艺装置示例 157

第4章 热成形螺旋压缩弹簧的制造技术 167

1 热成形压缩弹簧的端部结构型式 167

2 坯料准备 168

2.1 坯料长度的估算 168

2.2 坯料切断方法 168

3 端部制扁 169

3.1 扁端形状和尺寸 169

3.2 制扁的加热 171

3.3 制扁方法 171

3.4 制扁缺陷 173

4 卷制前加热 174

5 弹簧坯料的加热装置 176

6 弹簧的卷制 178

6.1 弹簧的卷制方法和卷制设备 178

6.2 卷簧心轴和预制高度的确定 181

7 弹簧端面加工与磨削设备 182

8 弹簧卷制的缺陷及其预防 183

第5章 弹簧的热处理和强化处理 191

1 金属学及钢的热处理基本知识 191

1.1 金属晶体结构 191

1.2 合金与相 192

1.3 铁碳合金相图（铁碳平衡图） 194

1.4 合金钢基本知识 197

1.5 钢的热处理原理 198

2 弹簧热处理总论 202

2.1 弹簧的淬火和回火 204

2.2 弹簧的分级淬火和等温淬火 212

2.3 弹簧的低温去应力退火 213

3 弹簧热处理设备 215

3.1 金属材料与零件的加热和冷却 215

3.2 淬火加热设备 216

3.3 回火加热设备 221

3.4 淬火冷却设备 222

3.5 弹簧热处理生产线 226

3.6 热处理设备的性能评定和安全环保要求 226

4 各类弹簧的热处理 227

4.1 螺旋弹簧 227

4.2 扭杆弹簧的热处理 229

4.3 汽车横向稳定杆的热处理 230

4.4 钢板弹簧的热处理 233

4.5 碟形弹簧的热处理 234

4.6 膜片弹簧的热处理 237

4.7 平面蜗卷弹簧的热处理 239

4.8 有色金属合金弹簧的热处理 241

4.9 特种材料弹簧的热处理 245

5 弹簧的特殊处理 252

5.1 弹簧的应力松弛和抗应力松弛处理 252

5.2 弹簧的喷丸强化处理 256

5.3 弹簧的化学热处理强化 261

第6章 弹簧的表面处理 266

1 概述 266

1.1 弹簧的表面损伤失效模式 266

1.2 弹簧的腐蚀失效 266

1.3 弹簧的应力腐蚀和腐蚀疲劳模式 267

1.4 弹簧的表面处理 268

2 弹簧表面的预处理 268

2.1 弹簧表面的去油和去锈 268

2.2 弹簧表面的去铜处理 272

2.3 弹簧的表面预处理 272

3 弹簧的化学转化膜处理 274

3.1 氧化处理 274

3.2 磷化处理 279

4 弹簧表面的金属防护 284

4.1 弹簧表面的金属电镀防护 284

4.2 金属与合金涂层防护 286

5 弹簧表面的非金属防护（涂装） 290

5.1 弹簧表面的油漆涂装 290

5.2 弹簧表面阴极电泳涂装 291

5.3 弹簧表面静电粉末喷涂 293

6 弹簧表面处理的质量检验 295

第7章 弹簧的检测和试验 297

1 概述 297

2 弹簧材料的检验 298

2.1 弹簧材料表面质量的检验 298

2.2 弹簧材料力学性能的检验 299

2.3 弹簧材料金相组织的检验 300

2.4 弹簧材料化学成分的检验 301

3 弹簧的检测 301

3.1 弹簧尺寸的检测 301

3.2 圆柱螺旋弹簧特性的检测 309

3.3 弹簧外观检测 315

3.4 弹簧磨削端面表面粗糙度检测 315

3.5 弹簧热处理和表面处理质量的检测 316

3.6 弹簧喷丸质量的检测 319

3.7 弹簧的无损检测 324

3.8 弹簧清洁度检测 326

3.9 弹簧残余应力检测 328

4 弹簧试验 329

4.1 弹簧疲劳和松弛试验 329

4.2 圆柱螺旋弹簧立定及永久变形的试验 330

4.3 弹簧振动试验 331

4.4 弹簧的冲击试验 331

第8章 弹簧的疲劳强度 333

1 变应力的类型和特性 333

2 弹簧的疲劳失效 335

3 疲劳曲线（S-N曲线） 337

4 影响弹簧疲劳强度的因素 338

5 弹簧的疲劳试验 339

6 疲劳试验数据的处理 342

7 极限应力图及其绘制方法 349

8 弹簧安全系数的计算 354

9 受稳定变应力螺旋压缩弹簧的最佳设计原则 355

10 受不稳定变应力弹簧的计算准则 356

11 断裂力学在弹簧设计中的应用简介 359

第9章 圆柱螺旋弹簧的基本理论 363

1 圆柱螺旋弹簧的几何参数 363

2 圆柱螺旋弹簧的受力分析 364

3 圆柱螺旋弹簧的应力分析 367

4 圆柱螺旋弹簧的变形分析 370

5 圆柱螺旋弹簧的稳定性 379

5.1 圆柱螺旋压缩弹簧的稳定性 379

5.2 圆柱螺旋扭转弹簧的稳定性 383

6 圆柱螺旋弹簧的自振频率 385

7 弹簧受冲击载荷作用时的应力和变形分析 389

第10章 圆柱螺旋压缩弹簧 392

1 圆柱螺旋压缩弹簧的特性 392

2 圆柱螺旋压缩弹簧的结构 393

2.1 圆柱螺旋压缩弹簧的结构型式和参数计算 393

2.2 圆柱螺旋压缩弹簧的典型图样 396

3 圆柱螺旋弹簧的负荷类型及许用应力 397

3.1 静负荷与动负荷 397

3.2 许用应力选取的原则 397

3.3 冷卷弹簧的试验应力及许用应力 398

4 热卷弹簧的试验应力及许用应力 399

5 圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算 399

5.1 圆柱螺旋压缩弹簧的基本计算公式 399

5.2 圆形截面材料的圆柱螺旋压缩弹簧 400

5.3 矩形截面材料的圆柱螺旋压缩弹簧 401

5.4 方形截面材料的圆柱螺旋压缩弹簧 403

5.5 扁形截面材料的圆柱螺旋压缩弹簧 404

5.6 圆柱螺旋压缩弹簧的计算公式 404

6 圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算方法 405

6.1 应用基本公式设计计算方法 406

6.2 弹簧直径D（或D1、D2）为定值时的设计计算方法 408

6.3 弹簧为最小质量，或最小体积，或最小自由高度的设计计算方法 409

6.4 弹簧的图解设计方法 411

6.5 矩形和圆形截面材料压缩弹簧的比较选择计算方法 413

7 大螺旋角圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算 415

7.1 圆形截面材料大螺旋角压缩弹簧 415

7.2 矩形截面材料大螺旋角压缩弹簧 416

8 圆柱螺旋压缩弹簧受振动载荷时的设计计算 417

9 强压处理的圆柱螺旋弹簧的设计计算 419

10 受轴向和径向载荷作用的圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算 420

10.1 螺旋弹簧的径向刚度 420

10.2 螺旋弹簧的径向稳定性 421

10.3 螺旋弹簧的切应力 421

11 圆柱组合螺旋压缩弹簧的设计计算 422

11.1 等变形并列式组合压缩弹簧 422

11.2 不等变形并列式组合压缩弹簧 424

11.3 直列式组合压缩弹簧 426

12 圆柱螺旋弹簧的优化设计计算 427

13 圆柱螺旋弹簧的可靠性设计计算 431

13.1 弹簧的概率设计 432

13.2 可靠性设计中的均值和标准离差 433

14 圆柱螺旋压缩弹簧的调整结构 436

第11章 圆柱螺旋拉伸弹簧 462

1 圆柱螺旋拉伸弹簧的特性 462

2 圆柱螺旋拉伸弹簧的结构设计 463

3 圆柱螺旋拉伸弹簧的设计计算 466

4 圆柱螺旋拉伸弹簧的拉力调整结构 468

第12章 圆柱螺旋扭转弹簧 486

1 圆柱螺旋扭转弹簧的特性 486

1.1 扭转弹簧的基本几何参数和特性 486

1.2 扭转弹簧的试验扭矩和试验扭矩下的变形角 486

2 圆柱螺旋扭转弹簧的结构设计 486

2.1 扭转弹簧的结构型式 486

2.2 扭转弹簧的结构参数计算 488

3 圆柱螺旋扭转弹簧的许用弯曲应力 489

4 圆柱螺旋扭转弹簧的设计计算公式 490

4.1 圆形截面材料扭转弹簧的设计计算 491

4.2 矩形截面材料扭转弹簧的设计计算 491

4.3 椭圆形截面材料扭转弹簧的设计计算 492

4.4 扭转弹簧的疲劳强度校核 492

4.5 扭转弹簧的简易计算法 496

4.6 组合扭转弹簧的设计计算 496

5 圆柱螺旋扭转弹簧的安装示例 497

第13章 非圆形弹簧圈螺旋弹簧 502

1 矩形和方形弹簧圈螺旋压缩弹簧 502

1.1 矩形弹簧圈弹簧的几何尺寸关系 502

1.2 矩形弹簧圈弹簧的设计计算 502

2 椭圆形弹簧圈螺旋压缩弹簧 506

2.1 椭圆形弹簧圈弹簧的几何尺寸关系 506

2.2 椭圆形弹簧圈弹簧的设计计算 507

3 卵形弹簧圈螺旋压缩弹簧 507

3.1 卵形弹簧圈弹簧的几何尺寸关系 507

3.2 卵形弹簧圈弹簧的设计计算 508

第14章 非线性特性线螺旋弹簧 511

1 不等节距圆柱螺旋压缩弹簧 511

2 截锥螺旋压缩弹簧 514

2.1 截锥螺旋压缩弹簧的几何尺寸 514

2.2 截锥螺旋压缩弹簧的变形和强度计算 516

2.3 截锥螺旋压缩弹簧变形和强度计算公式 519

3 中凹和中凸形螺旋弹簧 523

3.1 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 524

3.2 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 524

3.3 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 525

4 截锥涡卷螺旋弹簧 525

4.1 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 526

4.2 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 527

4.3 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 527

4.4 截锥涡卷螺旋弹簧变形和强度计算公式 528

第15章 扭杆弹簧 535

1 扭杆弹簧的结构、类型和用途 535

2 扭杆弹簧的载荷计算 536

3 扭杆弹簧的变形和应力计算 537

3.1 圆形截面扭杆弹簧的变形和应力计算 537

3.2 矩形和方形截面扭杆弹簧的变形和应力计算 538

4 扭杆弹簧的端部结构和有效工作长度 542

5 扭杆弹簧的材料和许用应力 543

6 扭杆弹簧的制造和检验 543

7 稳定杆 546

第16章 多股螺旋弹簧 549

1 多股螺旋弹簧的类型与特性 549

2 无中心股多股螺旋压缩弹簧 550

2.1 无中心股多股螺旋压缩弹簧及钢索结构 550

2.2 无中心股多股螺旋压缩弹簧的设计计算 553

2.3 无中心股多股螺旋压缩弹簧的几何尺寸系列 556

3 有中心股多股螺旋压缩弹簧 556

3.1 有中心股多股螺旋压缩弹簧的钢索结构 556

3.2 有中心股多股螺旋压缩弹簧的设计计算 557

4 多股螺旋扭转弹簧 560

5 多股螺旋弹簧的材料和许用应力的选取 560

6 多股螺旋弹簧的制造工艺 561

7 多股螺旋弹簧的试验和检验 562

第17章 碟形弹簧 567

1 碟形弹簧的类型与结构 567

1.1 普通碟形弹簧的结构 568

1.2 碟形弹簧的特点 572

2 碟形弹簧的载荷与变形关系 572

2.1 无支承面碟形弹簧的载荷与变形关系 572

2.2 有支承面碟形弹簧的载荷与变形关系 577

2.3 碟形弹簧的刚度和变形能 578

2.4 碟形弹簧的特性曲线 578

3 碟形弹簧的应力计算 579

3.1 碟形弹簧的应力计算公式 579

3.2 碟形弹簧实际应力的分布情况 581

4 碟形弹簧的强度和许用应力 582

5 碟形弹簧的设计 583

5.1 标准碟形弹簧的选择 583

5.2 非标准碟形弹簧的设计 585

6 组合碟形弹簧 585

6.1 碟形弹簧的组合方式和特性 586

6.2 摩擦力对组合碟形弹簧特性的影响 587

6.3 组合碟形弹簧设计中应注意的问题 588

7 碟形弹簧的制造 588

7.1 碟形弹簧材料的选择 588

7.2 碟形弹簧的技术要求 589

7.3 碟形弹簧典型制造工艺 590

7.4 碟形弹簧的典型工作图 591

8 其他类型碟形弹簧计算简介 596

8.1 梯形截面碟形弹簧计算公式 596

8.2 锥状梯形截面碟形弹簧计算公式 597

8.3 圆板弹簧 597

8.4 变厚度圆板弹簧 598

8.5 开槽碟形弹簧（膜片弹簧） 599

8.6 螺旋碟形弹簧 602

8.7 波形垫圈和波形圆柱弹簧 603

第18章 环形弹簧 606

1 环形弹簧的结构和特性 606

2 环形弹簧的设计计算 607

2.1 环形弹簧的受力分析 607

2.2 环形弹簧外圆环的应力计算 607

2.3 环形弹簧内圆环的应力计算 609

2.4 环形弹簧的变形计算 610

2.5 环形弹簧的变形能 611

2.6 环形弹簧的试验载荷和试验载荷下的变形 611

2.7 环形弹簧的结构参数计算 611

3 环形弹簧的材料和许用应力 613

4 环形弹簧的制造和技术要求 613

5 环形弹簧结构参数荐用值 614

6 切口弹簧 614

第19章 片弹簧、线弹簧和弹性挡圈 618

1 片弹簧 618

1.1 直片弹簧的计算 619

1.2 弯片弹簧的计算 623

1.3 变刚度片弹簧的计算 627

1.4 受轴向和横向载荷作用的片弹簧的计算 628

1.5 片弹簧的结构和应力集中 628

1.6 片弹簧的材料和许用应力 629

2 线弹簧 630

2.1 圆弧形线弹簧的计算 630

2.2 圆弧和直线构成的线弹簧的计算 631

2.3 Z形线弹簧 631

3 弹性挡圈 632

第20章 板弹簧 635

1 板弹簧的类型和用途 635

2 板弹簧的结构 636

2.1 弹簧钢板的截面形状 636

2.2 主板端部结构 636

2.3 副板端部结构 637

2.4 板弹簧的固定结构 638

3 单板弹簧的计算 639

4 多板弹簧的计算 640

4.1 多板弹簧主要形状尺寸参数的选择 640

4.2 多板弹簧的展开计算法 641

4.3 多板弹簧的共同曲率计算法 643

4.4 多板弹簧的集中载荷计算法 644

5 变刚度和变截面板弹簧的计算 649

5.1 变刚度板弹簧的计算 649

5.2 梯形变截面板弹簧的计算 651

5.3 抛物线形变截面板弹簧的计算 652

6 板弹簧的扭转刚度 654

7 板弹簧设计时应考虑的事项 654

8 板弹簧的材料、强化技术、许用应力 655

9 技术要求 656

9.1 尺寸及偏差 656

9.2 性能要求 657

9.3 工艺要求 657

10 静载荷的检验和试验 658

11 疲劳试验 659

11.1 试验装置及支承与夹持方法 659

11.2 试验方法 660

11.3 疲劳试验载荷的比应力计算方法 660

12 试验记录及报告 661

第21章 平面涡卷弹簧 662

1 平面涡卷弹簧的结构、特点和用途 662

2 平面涡卷弹簧的变形和刚度计算公式 662

2.1 非接触形平面涡卷弹簧的变形和刚度计算公式 662

2.2 接触形平面涡卷弹簧的变形和刚度计算公式 665

3 平面涡卷弹簧的设计计算 666

3.1 平面涡卷弹簧的基本计算公式 666

3.2 非接触形平面涡卷弹簧的设计计算 666

3.3 接触形平面涡卷弹簧的设计计算 667

3.4 平面涡卷弹簧设计时应注意的问题 669

4 定载荷和定扭矩平面涡卷弹簧 669

5 平面涡卷弹簧的材料、制造和许用应力 670

6 平面涡卷弹簧的端部固定形式 670

7 技术要求 671

8 试验方法和检验规则 672

8.1 试验方法 672

8.2 检验规则 672

第22章 膜片及膜盒 676

1 膜片及膜盒的类型和特性 676

1.1 膜片及膜盒的类型 676

1.2 膜片的特性曲线 677

1.3 膜盒的特性设计 679

2 膜片的设计计算 679

2.1 平面膜片特性计算 679

2.2 位移与压力呈线性关系的波纹膜片 680

2.3 位移与压力呈非线性关系的波纹膜片 680

2.4 按照给定的特性曲线计算膜片 684

2.5 波纹膜片有效面积的计算 684

2.6 膜片的牵引力 685

3 膜片的材料 685

第23章 压力弹簧管 688

1 压力弹簧管的类型和特性 688

1.1 压力弹簧管的类型 688

1.2 压力弹簧管的特性 689

2 压力弹簧管的设计计算 690

2.1 承受低压的单圈薄壁弹簧管的计算 690

2.2 承受高压的单圈厚壁弹簧管的计算 692

2.3 异形截面弹簧管的计算 693

2.4 螺旋和平面涡卷弹簧管的计算 694

3 压力弹簧管的材料 694

第24章 橡胶弹簧 696

1 橡胶弹簧的类型和弹性特性 696

1.1 橡胶弹簧的类型 696

1.2 橡胶弹簧的变形计算 696

2 橡胶弹簧的静刚度计算 698

2.1 圆柱形橡胶弹簧 698

2.2 圆环形橡胶弹簧 698

2.3 矩形橡胶弹簧 698

2.4 端部带圆角的橡胶弹簧 698

2.5 截锥形橡胶弹簧 701

2.6 空心圆锥橡胶弹簧 701

2.7 衬套式橡胶弹簧 701

2.8 组合式橡胶弹簧 703

2.9 衬套式橡胶弹簧挤缩加工的影响 704

2.10 橡胶弹簧的相似法则 704

3 橡胶弹簧的动态力学性能 705

4 橡胶弹簧的压缩稳定性 706

5 橡胶弹簧的许用应力 707

6 橡胶弹簧的设计 707

6.1 橡胶弹簧材质的选择 707

6.2 橡胶弹簧的形状和结构设计 708

7 橡胶弹簧的性能试验 708

7.1 硬度试验 708

7.2 黏结性能试验 709

7.3 静特性试验 709

7.4 动特性试验 709

7.5 振动疲劳试验 710

8 橡胶-金属螺旋复合弹簧 710

8.1 橡胶-金属螺旋复合弹簧的结构形式及代号 710

8.2 橡胶-金属螺旋复合弹簧尺寸系列 710

8.3 橡胶-金属螺旋复合弹簧的计算公式 710

第25章 空气弹簧 713

1 空气弹簧的特点 713

2 空气弹簧的结构和类型 713

3 空气弹簧的刚度计算 715

3.1 空气弹簧的垂直刚度 716

3.2 空气弹簧的横向刚度 717

4 空气弹簧的减振阻尼 720

4.1 空气弹簧的力学模型 720

4.2 空气弹簧的频率和阻尼 721

4.3 节流孔的最佳直径 723

5 空气弹簧的试验方法 725

6 气弹簧 728

6.1 不可锁定气弹簧 729

6.2 可锁定气弹簧 729

第26章 弹簧的失效及预防 731

1 概论 731

1.1 弹簧失效的定义及危害性 731

1.2 弹簧的失效分析及其意义 732

1.3 弹簧失效模式的基本类型 733

2 弹簧的疲劳断裂失效及预防 740

2.1 弹簧（材料）的疲劳强度及其影响因素 740

2.2 弹簧的疲劳断裂规律及其判据 746

2.3 弹簧的疲劳寿命预测及预防 750

3 弹簧的应力松弛失效及预防 752

3.1 弹簧（材料）应力松弛失效现象及其主要特性指标 752

3.2 应力松弛机理及其应用 757

3.3 应力松弛性能曲线及其影响因素 761

4 弹簧失效分析及预防案例 767

4.1 AM500采煤机主泵马达弹簧的失效分析及预防 767

4.2 安全阀弹簧的疲劳失效分析 768

4.3 汽车气门弹簧的失效分析及预防 769

4.4 平面涡卷弹簧的失效分析及预防 770

第27章 悬架弹簧 772

1 悬架弹簧的作用、形状和安装方式及发展趋势 772

1.1 悬架弹簧的作用 772

1.2 悬架弹簧的形状和安装方式 772

1.3 悬架弹簧的发展趋势 773

2 悬架弹簧材料 774

2.1 悬架弹簧对材料的基本要求 774

2.2 国产悬架弹簧材料及替代产品 775

2.3 悬架弹簧材料发展趋势 776

2.4 悬架弹簧新材料 777

2.5 非金属悬架弹簧材料 777

3 悬架弹簧产品设计 778

3.1 产品设计要求 778

3.2 悬架弹簧设计的输入与输出 778

3.3 设计过程双方需要沟通的参数 779

3.4 悬架弹簧产品设计流程 780

3.5 设计输出参数 780

4 悬架弹簧工艺开发 783

4.1 工艺开发输入 783

4.2 工艺开发流程 784

4.3 悬架弹簧生产流程 785

5 悬架弹簧成形工艺 786

5.1 悬架弹簧热卷成形 786

5.2 悬架弹簧冷卷成形 795

5.3 变径材料中凸形悬架弹簧冷卷 799

6 弹簧热处理 799

6.1 热卷后的弹簧淬火 799

6.2 弹簧回火 800

6.3 冷卷弹簧去应力退火 801

7 悬架弹簧磁力检测 802

7.1 磁力检测原理 802

7.2 磁化液 803

7.3 紫外线照度 803

7.4 暗室 804

7.5 标准试片 804

7.6 磁化方法 805

7.7 缺陷检查 805

7.8 退磁 805

8 悬架弹簧压缩处理 806

8.1 热压缩处理工艺 806

8.2 热压缩处理的时机选择 806

8.3 冷压缩处理 806

9 悬架弹簧喷丸处理 807

9.1 喷丸作用 807

9.2 喷丸设备 807

9.3 喷丸丸粒 807

9.4 喷丸方法 808

9.5 喷丸工艺 808

9.6 影响喷丸质量的因素与控制 809

9.7 耐久性试验 809

9.8 喷丸机参数控制 810

9.9 喷丸效果检测 811

10 悬架弹簧表面涂装处理 817

10.1 悬架弹簧涂装总体工艺过程 818

10.2 前处理 818

10.3 静电喷粉 821

10.4 涂层的固化 823

10.5 涂装之后弹簧的尺寸与性能变化 823

10.6 弹簧涂装质量 824

10.7 涂装的悬挂链 825

10.8 新的前处理技术 826

11 悬架弹簧的负荷分类、标志与加橡胶套 826

11.1 悬架弹簧的负荷分类 826

11.2 悬架弹簧的追溯性标志 828

11.3 加橡胶套的作用 828

12 悬架弹簧的成品检验、包装与贮存 828

12.1 悬架弹簧的成品检验 828

12.2 产品的包装 830

12.3 产品入库 830

第28章 气门弹簧 831

1 气门弹簧的功能及工作原理 831

1.1 气门弹簧的功能 831

1.2 气门弹簧的工作原理 831

2 气门弹簧的材料 834

2.1 阀门弹簧钢丝生产过程和主要供应商 835

2.2 国产阀门弹簧钢丝 835

2.3 进口阀门弹簧钢丝 837

3 气门弹簧设计 840

3.1 气门弹簧发展趋势 840

3.2 气门弹簧设计考虑因素 840

3.3 气门弹簧设计方法概述 842

3.4 设计输入 842

3.5 建立运动方程 843

3.6 弹簧回程力 844

3.7 弹簧设计 844

4 气门弹簧的生产工艺 846

4.1 气门弹簧的卷簧 847

4.2 气门弹簧的退火及应力优化 851

4.3 气门弹簧的磨簧 851

4.4 气门弹簧的倒角 854

4.5 无损检测和渗氮 854

4.6 喷丸 855

4.7 气门弹簧的热压 856

4.8 负荷检测 857

4.9 表面防腐处理和包装 857

5 气门弹簧的检验与质量控制 858

5.1 气门弹簧的检测和试验用计量器具 858

5.2 弹簧材料的检验方法 858

5.3 气门弹簧产品检验 859

6 气门弹簧疲劳失效原因与预防 861

第29章 离合器减振弹簧及喷油器调压弹簧 874

1 离合器减振弹簧与喷油器调压弹簧的用途 874

2 离合器减振弹簧和喷油器调压弹簧的材料 875

3 离合器减振弹簧和喷油器调压弹簧的制造工艺流程 876

3.1 卷簧 876

3.2 去应力退火 877

3.3 磨簧 877

3.4 弹簧倒角 881

3.5 渗氮和无损检测 882

3.6 超声检测 882

3.7 离合器减振弹簧与喷油器调压弹簧的喷丸强化及热压 884

3.8 离合器减振弹簧与喷油器调压弹簧的检验、包装及贮存 885

3.9 产品质量趋势 886

第30章 稳定杆 888

1 稳定杆概述 888

1.1 稳定杆结构型式和作用 888

1.2 稳定杆的发展趋势 888

2 稳定杆材料 891

2.1 稳定杆材料的成分和牌号 891

2.2 稳定杆材料的质量要求 891

2.3 国外常用的稳定杆原材料与替代材料 892

2.4 稳定杆材料的选择 893

3 稳定杆设计开发的基本规则 893

3.1 稳定杆尺寸与配合特点 893

3.2 稳定杆主要使用性能参数 894

3.3 稳定杆的设计路径 895

4 稳定杆的设计 896

4.1 按顾客要求输入 897

4.2 稳定杆附件的设计 899

4.3 稳定杆的设计验证 900

4.4 稳定杆的图样冻结 901

5 稳定杆的工艺开发 901

6 稳定杆的成形方式、工艺流程与热处理 902

6.1 稳定杆的成形方式 902

6.2 稳定杆的工艺流程 902

6.3 稳定杆的加热与成形 903

6.4 稳定杆热处理概述 906

6.5 稳定杆的淬火 908

6.6 稳定杆的回火 908

7 稳定杆的冷校正、喷丸及其他工艺 909

7.1 冷校正 909

7.2 喷丸 910

7.3 涂装前套环压装 911

8 稳定杆表面涂装工艺 911

9 稳定杆橡胶支承黏接工艺 912

9.1 稳定杆橡胶支承结构 912

9.2 硫化黏接橡胶 912

10 稳定杆质量检验 914

10.1 尺寸检验 914

10.2 性能检验 914

11 稳定杆的包装与发运 914

第31章 弹簧渗氮处理 915

1 弹簧渗氮适用对象与适用于渗氮的材料 915

1.1 弹簧渗氮适用对象 915

1.2 适用于渗氮的材料 915

2 弹簧渗氮设备和渗氮炉气材料 915

2.1 弹簧渗氮设备 915

2.2 弹簧渗氮炉气材料 917

3 弹簧渗氮基本原理 917

3.1 基本原理 917

3.2 氮势和氨分解率 917

4 影响弹簧渗氮的热力学和工艺因素 919

4.1 热力学因素 919

4.2 弹簧渗氮工艺性限制条件 919

4.3 弹簧渗氮特点 919

5 弹簧渗氮工艺 920

5.1 工艺准备 920

5.2 弹簧渗氮表面活化和催渗 920

5.3 渗氮装炉和换气 921

5.4 弹簧渗氮温度、时间和氨分解率 921

5.5 弹簧渗氮后喷丸处理 923

6 弹簧渗氮层相结构和深度检测 924

6.1 弹簧渗氮层相结构 924

6.2 渗氮层深度检测 924

7 弹簧渗氮安全生产 926

8 渗氮处理中氨的管理 927

第32章 碟形弹簧的制造工艺 929

1 碟形弹簧的类型 929

2 碟形弹簧的材料选用与热处理 929

3 普通碟形弹簧的制造工艺 931

3.1 Ⅰ组碟形弹簧的制造工艺 931

3.2 Ⅱ组碟形弹簧的制造工艺 934

3.3 Ⅲ组碟形弹簧的制造工艺 936

3.4 碟形弹簧负荷试验机 940

4 机械膜片弹簧（含开槽形碟形弹簧）的制造工艺 940

5 波形弹簧的制造工艺 942

6 碟形弹簧的阻尼性能及松弛性能试验 943

6.1 试样 943

6.2 单片碟形弹簧的验证试验 943

6.3 碟形弹簧的静负荷试验 944

6.4 碟形弹簧组的动负荷试验 945

6.5 各工况下弹簧组的松弛性能分析 947

第33章 环形弹簧的制造工艺 949

1 环形弹簧的结构 949

1.1 常见环形弹簧的结构 949

1.2 改进型环形弹簧的结构 949

2 环形弹簧的制造工艺流程 949

2.1 环形弹簧的毛坯制造 950

2.2 粗车 950

2.3 热处理 950

2.4 精车 951

2.5 强压处理 951

2.6 特性测试 951

第34章 成形弹簧的制造工艺 953

1 片弹簧的制造工艺 953

1.1 校直 953

1.2 冲裁 954

1.3 成形 954

1.4 材料和热处理 955

1.5 表面处理 955

2 线弹簧的制造工艺 955

3 弹性挡圈的制造工艺 956

4 蛇形弹簧的制造工艺 956

第35章 涡卷弹簧的制造工艺 958

1 平面涡卷弹簧的制造工艺 958

2 截锥涡卷螺旋弹簧的制造工艺 961

第36章 钢板弹簧的制造工艺 963

1 钢板弹簧的功能与类型 963

1.1 钢板弹簧的功能 963

1.2 钢板弹簧的类型 963

2 钢板弹簧的材料 964

2.1 材料的类型 964

2.2 常用弹簧扁钢的牌号和化学成分 964

2.3 常用弹簧扁钢的外形、尺寸及允许偏差 965

3 钢板弹簧的制造工艺流程 966

4 钢板弹簧的主要制造工艺 966

4.1 断料 966

4.2 孔加工 967

4.3 轧制 968

4.4 卷耳和包耳 969

4.5 热处理 971

4.6 喷丸 972

4.7 喷漆 973

4.8 装配 974

5 钢板弹簧的检验与试验 975

5.1 原材料检验 975

5.2 主要工序检验 975

5.3 总成静负荷性能试验 978

5.4 总成疲劳试验 980

第37章 有限元法在弹簧设计中的应用 981

1 概述 981

1.1 有限元法的基本思想 981

1.2 有限元分析的基本步骤 981

2 有限元法的基本理论 981

2.1 线弹性体的有限元法 981

2.2 非线性问题与动态问题的有限元法 986

2.3 动态问题的有限元法 988

3 弹簧分析常用单元 989

3.1 梁单元 989

3.2 板单元 990

3.3 轴对称单元 991

3.4 三维实体单元 992

3.5 单元的选择与弹簧分析中的应用 993

4 常用有限元分析软件及有限元在弹簧分析中的作用 994

4.1 有限元分析系统及其主要功能 994

4.2 常用有限元分析软件及其选择 995

4.3 有限元在弹簧分析中的应用 995

5 典型弹簧的有限元分析实例 995

5.1 螺旋压缩弹簧 995

5.2 平面涡卷弹簧 998

5.3 板弹簧 999

5.4 碟簧 999

5.5 橡胶-金属复合弹簧 1001

6 基于有限元分析的汽车麦弗逊悬架侧载螺旋弹簧的优化设计 1003

6.1 汽车麦弗逊悬架侧载螺旋弹簧 1003

6.2 侧载螺旋弹簧的参数化建模 1003

6.3 侧载螺旋弹簧有限元分析 1005

6.4 优化设计 1006

6.5 结果 1008

第38章 新弹簧标准简介 1009

1 GB/T 25751—2010《压缩气弹簧技术条件》 1009

2 GB/T 25750—2010《可锁定气弹簧技术条件》 1012

3 GB/T 29525—2013《座椅升降气弹簧技术条件》 1016

4 JB/T 11698—2013《截锥涡卷弹簧技术条件》 1019

5 GB/T 28269—2012《座椅用蛇形弹簧技术条件》 1021

6 GB/T 30817—2014《冷卷截锥螺旋弹簧技术条件》 1024

7 GB/T 23934—2015《热卷圆柱螺旋压缩弹簧 技术条件》 1028

8 GB/T 31214.1—2014/ISO 26910—1：2009《弹簧 喷丸 第1部分：通则》 1032

9 JB/T 12794.1—2016《横向稳定杆技术条件 第1部分：商用车横向稳定杆》 1036

10 JB/T 12792—2016《离合器 减振弹簧技术条件》 1038

11 JB/T 12793—2 016《离合器 膜片弹簧技术条件》 1041

12 JB/T 12791—2016《油封弹簧》 1043

13 JB/T 3338—2013《液压件圆柱螺旋压缩弹簧 技术条件》 1046

14 JB/T 6653—2013《扁形钢丝圆柱螺旋压缩弹簧》 1050

15 JB/T 6655—2013《耐热圆柱螺旋压缩弹簧 技术条件》 1052

16 ISO 11891：2012《热卷螺旋压缩弹簧 技术条件》 1055

附录 1060

参考文献 1067