液压缸设计常用材料及性能-NO5，未完待续_河南汇博液压机械有限公司是一家集研发、生产、维修高中压液压油缸、液压阀、成套液压系统于一体的高新技术厂家。


缸径（mm）	杆径(mm)	心部（mm）	行程（mm）	安装距（mm）	柔性系数m					m
60	50	0	1250	1485	材料	铸铁	锻钢	低碳钢	中碳钢	85
全伸长度L 活塞杆断面回转半径 k					材料强度试验值	560	250	340	490
全伸长度（mm）	实心杆	空心杆			试验常数	1/1600	1/9000	1/7500	1/5000
2735	12.5	12.5	42.5		柔性系数m	80	110	90	85
L/K	实心	218.8			末端条件系数
L/K	空心	218.8			弹性模数	安装及导向系数 K
实心	用欧拉公式计算				E=MPa	自由+固定	双铰	固定+铰接	双固定
实心	用欧拉公式计算				210000	0.25	1	2	4	0.25
空心	用欧拉公式计算
空心	用欧拉公式计算
欧拉公式
工作压力	安全系数
20	3.5
杆受力	截面转动惯量	安全系数	拉力	推力
22781.17564	329209.375	2.48	56520	17270		直径	旋绕比
拉金公式						0.2～0.4	7～14
材料强度试验值						0.5～1.0	5～12
560						1.1～2.2	5～10
杆受力	截面面积	安全系数				2.5～6.0	4～9
20.68666943	1962.5	2732.19				7.0～16	4～8
						≥18	4～6
压缩弹簧设计
一、设计要求及参数
安装载荷（N）	安装高度（N）	工作载荷（N）	工作行程(mm）	弹簧中径(mm）	曲度系数（查表）	支承圈数	假设钢丝直径
200	56	420	10	32	1.18	2	4
二、材料参数
材料名称	切变模量	弹性模量	抗拉强度	许用切应力	最大切应力	试验切应力	载荷作用次数
	79000	210000	1520	532	836	638.4	100000
三、计算结果
要求刚度	计算钢丝直径	旋绕比	有效圈数		弹簧自振频率 γn	强迫机械振动频率	共振要求
22	4.37	8	5.62		284	23.25	12.21505376
四、校核与分析
取钢丝直径	取有效圈数	总圈数	实际刚度	安装变形量	取安装变形量	安装载荷	工作变形量
4.5	5.5	7.5	22.47	8.9	9	202	19
工作载荷(N)	自由高度（mm）	压并高度	压并变形量	试验载荷(N)	试验变形量		节距
427	65	33.75	31	714	32	696.57	10.6
螺旋角 α	查表值	展开长度	最小切应力	最大切应力	切应力特性系数 γ	最大切应力比抗拉强度	查表对应作用次数
0.10510488	6.1	754	213	451	0.47	0.297	1000000
OK，所需钢度基本符合
OK，工作载荷基本符合
OK，安装载荷基本符合
OK，试验切应力符合
OK，试验载荷符合
OK，弹簧特性符合在20%-80%之间
OK，螺旋角满足5-9
OK，弹簧稳定性满足
OK，弹簧共振要求满足								圆柱形压缩螺旋弹簧及其特性曲



表A、表C
表A:普通圆柱螺旋压缩及拉伸弹簧的结构尺寸(mm)计算公式
参数名称及代号	计算公式		备注
参数名称及代号	压缩弹簧	拉伸弹簧	备注
中径D2	D2=Cd		按表C取标准值
内径D1	D1=D2-d
外径D	D=D2+d
旋绕比C	C=D2/d
弹簧细长比b	b=H0/D2		b在1～5.3的范围内选取
自有高度或长度H0	H0≈pn+(1.5~2)d (两端并紧、磨平) H0≈pn+(3~3.5)d (两段并紧、不磨平)	H0=nd+钩环轴向长度
工作高度或长度 H1，H2，...，Hn	Hn＝H0－ln	Hn＝H0+ln	ln——工作变形量
有效圈数n			n≥2
总圈数n1	n1=n+(2~2.5)(冷卷) n1=n+(1.5~2) (YII型热卷)		n1=n	拉伸弹簧n1尾数为1/4、1/2、3/4、整圈。推荐用1/2圈
节距p	p=(0.28～0.5)D2	p=d
轴向间距d	d=p-d
展开长度L	L=pD2n1/cosa	L≈pD2n+钩环展开长度
螺旋角a	a=arctg(p/pD2)		对压缩螺旋弹簧，推荐 a＝5°～9°
质量ms	ms＝pd2Lg/4		g为材料的密度，对各种钢，g＝7700kg/m3；对铍青铜，g＝8100kg/m3

尺寸系列表
表C: 普通圆柱螺旋弹簧尺寸系列（摘自GB1358-78）

弹簧丝直径d(mm)	第一系列	0.1	0.15	0.2	0.25	0.3	0.35	0.4	0.45	0.5	0.6	0.8	1
		1.2	1.6	2	2.5	3	3.5	4	4.5	5	6	8	10
		12	16	20	25	30	35	40	45	50	60	70	80
	第二系列	0.7	0.9	1.4	-1.5	1.8	2.2	2.8	3.2	3.8	4.2	5.5	7
	第二系列	9	14	18	22	-27	28	32	-36	38	42	55	65
	第一系列	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1	1.2	1.6	2	2.5	3
		3.5	4	4.5	5	6	7	8	9	10	12	16	20
		25	30	35	40	45	50	55	60	70	80	90	100
		110	120	130	140	150	160	180	200	220	240	260	280
		300	320	360	400
弹簧中径D2(mm)	第二系列	1.4	1.8	2.2	2.8	3.2	3.8	4.2	4.8	5.5	6.5	7.5	8.5
		9.5	14	18	22	28	32	38	42	48	52	58	65
		75	85	95	105	115	125	135	145	170	190	210	230
		250	270	290	340	380	450
有效圈数n(圈)	压缩弹簧	2	2.25	2.5	2.75	3	3.25	3.5	3.75	4	4.25	4.5	4.75
		5	5.5	6	6.5	7	7.5	8	8.5	9	9.5	10	10.5
		11.5	12.5	13.5	14.5	15	16	18	20	22	25	28	30
	拉伸弹簧	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
		14	15	16	17	18	19	20	22	25	28	30	35
		40	45	50	55	60	65	70	80	90	100
自由高度H0（mm）	压缩弹簧（推荐选用）	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
		16	17	18	19	20	22	24	26	28	30	32	35
		38	40	42	45	48	50	52	55	58	60	65	70
		75	80	85	90	95	100	105	110	115	120	130	140
		150	160	170	180	190	200	220	240	260	280	300	320
		340	360	380	400	420	450	480	500	520	550	580	600
		620	650	680	700	720	750	780	800	850	900	950	1000

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