第/-卷第!期
/##(年-月井冈山师范学院学报（自然科学）;?@AG@AH@AKLCI?LIE）M
圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算
李和平!夏翔，吴霞
（井冈山学院机械系，江西吉安!
摘要
种方法计算的结果很接近，且对拉簧、压簧及扭簧都适用#
关键词
中图分类号：%&’!()*+文献标识码：,文章编号：（/##(）’##-.’$+(#!.##(-.#!
’圆柱螺旋压缩弹簧设计的一般规律
圆柱螺旋压缩弹簧在机械上广泛用作缓冲、减振和隔振元件0其特点是在外力!作用下产生变形
/圆柱螺旋压缩弹簧的设计步骤
弹簧工作图包括工作图形、尺寸和技术要求，它反映弹簧的几何形状、尺寸、材料及制造要求；弹簧示性图反映弹簧的工作性能*这两者的关系为：工作性能要依从于材料、尺寸，这是弹簧的分析问题；弹簧的图形、尺寸和材料要根据弹簧的工作性能来确定，这是弹簧的设计问题*由此可见，设计弹簧需要解决的问题有：
/*’弹簧示性图
安装时，负荷为!’，变形为
也大，!’也大，!’与!/之间的关系为：!’5!/4#*’6#*(*
弹簧的极限负荷为!!，变形为
行程为
/*/
/*/*’示性图与弹簧主要尺寸的关系弹簧强度条件
根据理论推导，弹簧的强度条件为：
（’）!47$!/%5
若为静载荷或循环次数’!’#!，则$4’；若为变载荷，则$:’*
（
式中$
一般取%4(67*%—旋绕比，
/*/*/弹簧刚度条件
刚度(!反映弹簧的基本性能，可根据示性图算出：(!4!/5
第!期李和平
又
式中!
制造条件（’）’.’.!
弹簧制造中的主要参数为旋绕比(，当$不变时，卷绕困难.%’小则(小，
/(#%’%$#(%)$*%$#%%$),
’.’.$行程条件
弹簧的行程’与螺距)有关.在
（$）/)#*’%&1$1!
由上述可见，（,）、（’）、（!）、首先必须满足强度与行程条$、%、&、)与式($*存在一定关系.弹簧的设计，
件.强度条件若不满足，可改选材料.如尺寸不够理想，可改选(和+
!
!.,螺旋压缩弹簧的设计按式（,）（$）设计弹簧时，有以下!种方法：3试算法
试算法是弹簧的传统设计方法，其计算步骤为：
查力学性能数据+,-4’*选(，计算!4!*根据(估取$，由表+,-查取+
计算
!.’等效公式查表法
等效公式查表法是根据强度条件
（6）’+
若有安装空间限制，已知%’，则!#,.7%(2.,$#,.7%(%’%$*2.,$+,-得：
（7）2.$
式中!-—簧丝拉伸强度极限，
,—随弹簧类别不同的系数，$类,#2.!，%类,#2.$，&类,#2.6.
式（6）、式（7）左边称为等效载荷
!.!查表法
按弹簧钢丝%($!&*和72:;’
即得$、%和).表中有一项单圈弹簧刚度!
$计算实例
设计一成形模上所用的圆柱形压簧，已知
解：,*绘制弹簧示性图A
取
据
%@@.得：*,#,7.B@@
’*计算弹簧主要尺寸：
钢的##&C,2$?%@@，取(#7，计算+#,.’6
’试算法
初选$#B，查表+,-得(-#,’62?%@@’
$%-
.&井冈山师范学院学报（自然科学）第!
!$
取!$(!圈,’$#-!$&-%!%)+&$%!$&-.+!$(#+!//,($(!-#$&#-#$
%01$!)%!&%*$!’(+!.’(.))’
按%01查表3(4，得#$56&//，取#$&//+(、!、’的计算与试算法相同+
#查表法
按%!$(.))查表3!4，表中只有(.()，查得7
#$&//,($
（略）:#;次要尺寸与验算+
.结语
弹簧被广泛地应用于各行业中+原设计计算都用试算法，即$
这是由于$8+,误差所造成的+这三种方法对圆柱螺旋的拉簧、压簧及扭簧都适计算出的!稍小于前两法，
用，而且计算结果很接近，对一般用途的弹簧是完全符合要求的+
参考文献：
（(）3(4余钟骐+圆柱形螺旋弹簧的等效变换设计法3
《机械设计基础》编写组，机械设计基础7上册3=4+北京7人民教育出版社，3!4甘肃工业大学(9&.+
!
!(340+,,’5+140’)-
>?@0ABCDE,F?GFHDE,IJFCH
:K0BHLM/0DMNO=HPQCD0LR,
67,&0
9+.2(0/,8PRUCDW0LSPL0XPN/BL0SSCY0SBLCDE[PHUP1UHMCNDNDW0SCED
第/-卷第!期
/##(年-月井冈山师范学院学报（自然科学）;?@AG@AH@AKLCI?LIE）M
圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算
李和平!夏翔，吴霞
（井冈山学院机械系，江西吉安!
摘要
种方法计算的结果很接近，且对拉簧、压簧及扭簧都适用#
关键词
中图分类号：%&’!()*+文献标识码：,文章编号：（/##(）’##-.’$+(#!.##(-.#!
’圆柱螺旋压缩弹簧设计的一般规律
圆柱螺旋压缩弹簧在机械上广泛用作缓冲、减振和隔振元件0其特点是在外力!作用下产生变形
/圆柱螺旋压缩弹簧的设计步骤
弹簧工作图包括工作图形、尺寸和技术要求，它反映弹簧的几何形状、尺寸、材料及制造要求；弹簧示性图反映弹簧的工作性能*这两者的关系为：工作性能要依从于材料、尺寸，这是弹簧的分析问题；弹簧的图形、尺寸和材料要根据弹簧的工作性能来确定，这是弹簧的设计问题*由此可见，设计弹簧需要解决的问题有：
/*’弹簧示性图
安装时，负荷为!’，变形为
也大，!’也大，!’与!/之间的关系为：!’5!/4#*’6#*(*
弹簧的极限负荷为!!，变形为
行程为
/*/
/*/*’示性图与弹簧主要尺寸的关系弹簧强度条件
根据理论推导，弹簧的强度条件为：
（’）!47$!/%5
若为静载荷或循环次数’!’#!，则$4’；若为变载荷，则$:’*
（
式中$
一般取%4(67*%—旋绕比，
/*/*/弹簧刚度条件
刚度(!反映弹簧的基本性能，可根据示性图算出：(!4!/5
第!期李和平
又
式中!
制造条件（’）’.’.!
弹簧制造中的主要参数为旋绕比(，当$不变时，卷绕困难.%’小则(小，
/(#%’%$#(%)$*%$#%%$),
’.’.$行程条件
弹簧的行程’与螺距)有关.在
（$）/)#*’%&1$1!
由上述可见，（,）、（’）、（!）、首先必须满足强度与行程条$、%、&、)与式($*存在一定关系.弹簧的设计，
件.强度条件若不满足，可改选材料.如尺寸不够理想，可改选(和+
!
!.,螺旋压缩弹簧的设计按式（,）（$）设计弹簧时，有以下!种方法：3试算法
试算法是弹簧的传统设计方法，其计算步骤为：
查力学性能数据+,-4’*选(，计算!4!*根据(估取$，由表+,-查取+
计算
!.’等效公式查表法
等效公式查表法是根据强度条件
（6）’+
若有安装空间限制，已知%’，则!#,.7%(2.,$#,.7%(%’%$*2.,$+,-得：
（7）2.$
式中!-—簧丝拉伸强度极限，
,—随弹簧类别不同的系数，$类,#2.!，%类,#2.$，&类,#2.6.
式（6）、式（7）左边称为等效载荷
!.!查表法
按弹簧钢丝%($!&*和72:;’
即得$、%和).表中有一项单圈弹簧刚度!
$计算实例
设计一成形模上所用的圆柱形压簧，已知
解：,*绘制弹簧示性图A
取
据
%@@.得：*,#,7.B@@
’*计算弹簧主要尺寸：
钢的##&C,2$?%@@，取(#7，计算+#,.’6
’试算法
初选$#B，查表+,-得(-#,’62?%@@’
$%-
.&井冈山师范学院学报（自然科学）第!
!$
取!$(!圈,’$#-!$&-%!%)+&$%!$&-.+!$(#+!//,($(!-#$&#-#$
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按%01查表3(4，得#$56&//，取#$&//+(、!、’的计算与试算法相同+
#查表法
按%!$(.))查表3!4，表中只有(.()，查得7
#$&//,($
（略）:#;次要尺寸与验算+
.结语
弹簧被广泛地应用于各行业中+原设计计算都用试算法，即$
这是由于$8+,误差所造成的+这三种方法对圆柱螺旋的拉簧、压簧及扭簧都适计算出的!稍小于前两法，
用，而且计算结果很接近，对一般用途的弹簧是完全符合要求的+
参考文献：
（(）3(4余钟骐+圆柱形螺旋弹簧的等效变换设计法3
《机械设计基础》编写组，机械设计基础7上册3=4+北京7人民教育出版社，3!4甘肃工业大学(9&.+
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!(340+,,’5+140’)-
>?@0ABCDE,F?GFHDE,IJFCH
:K0BHLM/0DMNO=HPQCD0LR,
67,&0
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