弹簧设计计算

弹簧设计的计算公式
常见的弹簧设计绝大部分是压缩螺旋弹簧或拉伸螺旋弹簧。

这两种弹簧设计，涉及下面的项目。

在这里将关于a），b），c）进行解说。

a）在使用范围内，弹簧负载和形变量：弹簧常数
b）安装弹簧的空间：长度x外形
c）弹簧的固定方法：弹簧的两端形状和固定方法
d）其他：弹簧刚度（永久变形），疲劳度
（1）弹簧常数和弹簧形状尺寸的关系式
弹簧的形变量和负载（力）的关系。

P ＝k x δ
P：弹簧负载
k：弹簧常数
δ：弹簧挠度（形变量）
（k：弹簧常数）用弹簧材料特性和弹簧形状可以用下述公式表达。

这个公式压缩螺旋弹簧和拉伸螺旋弹簧都适用。

k ＝P/δ＝G x d4／8 x n x D3 ・・・（A）
G：横向弹性系数（杨氏模量）
d：线径
n：有效匝数
D：平均线圈直径
通过使公式（A）变形，暂时设定D（平均线圈直径），d（线径），
k（弹簧常数）来计算有效匝数：n，或者根据已知的P，D，d，n ，来计算形变量：δ。

（2）弹簧的长度、外形的设计
弹簧长度是根据(允许形变量)与弹簧载荷之间的关系来选择和设计的。

(允许形变量)是会使弹簧变形或损坏的最大变形量（参考图1）。

名称与代号压缩螺旋弹簧弹簧直径d/mm由强度计算公式确定弹簧中径D2/mm D2=Cd弹簧内径D1/mm D1=D2-d弹簧外径D/mm D=D2+d弹簧指数C C=D2/d 一般4≤C≤6螺旋升角g/° 对压缩弹簧，推荐g＝5°～9°有效圈数n由变形条件计算确定 一般n>2总圈数n1压缩n1＝n＋(2~2.5)；拉伸n1＝nn1＝n＋(1.5～2)( YⅠ型热卷)；n1的尾数为1/4、1/2、3/4或整圈，推荐1/2圈自由高度或长度H0/mm两端圈磨平n1＝n＋1.5时，H0＝np+dn1＝n＋2时，H0＝np+1.5dn1＝n＋2.5时，H0＝np+2d两端圈不磨平n1＝n＋2时，H0＝np+3dn1＝n＋2.5时，H0＝np+3.5d工作高度或长度Hn/mm Hn＝H0－ln节距p/mm间距d/mm d＝p－d压缩弹簧高径比b b＝H0/D2展开长度L/mm L=pD2n1/cosg　弹簧弹力计算公式：压力弹簧的设计数据，除弹簧尺寸外，更需要计算出最弹簧常数：以k表示，当弹簧被压缩时，每增加 1mm距离的负荷(kgf/mm)；弹簧常数公式（单位：kgf/mm）：K=(G×ｄ４)／（８×Ｄｍ３×Ｎｃ） G=线材的钢性模数：琴钢丝G=8000 ；不锈钢丝G=7300；磷青铜线G=4500 ；黄铜线G=3500 d=线径 Do=OD=外径 Di=ID=内径 Dm=MD=中径=Do-d N=总圈数 Nc=有效圈数=N-2 弹簧常数计算范例:线径=2.0mm , 外径=22mm , 总圈数=5.5圈 ,钢丝材质=琴钢丝 K=(G×ｄ４)／（８×Ｄｍ３×Ｎｃ）＝（８０００×２４）／（８×２０３×３．５）＝０．５７１ｋｇｆ／ｍｍ拉力弹簧拉力弹簧的 k值与压力弹簧的计算公式相同。

拉力弹簧的初张力：初张力等于适足拉开互相紧贴的弹簧并圈所需的力，初张力在弹簧卷制成形后发生。

弹簧的k值计算公式(二)弹簧的k值计算公式弹簧的k值（弹性系数）是衡量弹簧强度和刚度的重要参数。

在弹簧的设计和应用过程中，计算k值是必不可少的步骤。

本文将列举几种常见的弹簧k值计算公式，并用例子进行说明。

1. 无扭转弹簧的k值计算公式线圈弹簧（拉伸弹簧）的k值计算公式：k = (G * d⁴) / (8 * D³ * n)其中：k：弹簧的k值（N/m）G：弹簧材料的剪切模量（N/m²）d：弹簧线径（m）D：弹簧直径（m）n：弹簧总匝数（个）例如，假设有一个线径为（5mm）、直径为（40mm）的线圈弹簧，弹簧材料的剪切模量为80 × 10^9 N/m²，总匝数为10个。

那么可以通过上述公式计算出该弹簧的k值：k = (80 × 10^9 * ()^4) / (8 * ()^3 * 10)≈ 15784 N/m因此，该线圈弹簧的k值约为15784 N/m。

扭转弹簧（扭簧）的k值计算公式：k = (G * d⁴) / (32 * D³ * n)其中的符号意义与线圈弹簧的公式相同。

2. 有扭转弹簧的k值计算公式杆弹簧（压簧）的k值计算公式：k = (E * d⁴) / (8 * D³ * n)其中：k：弹簧的k值（N/m）E：弹簧材料的弹性模量（N/m²）d：弹簧线径（m）D：弹簧直径（m）n：弹簧总匝数（个）例如，假设有一个线径为（5mm）、直径为（40mm）的杆弹簧，弹簧材料的弹性模量为200 × 10^9 N/m²，总匝数为20个。

那么可以通过上述公式计算出该弹簧的k值：k = (200 × 10^9 * ()^4) / (8 * ()^3 * 20)≈ 312500 N/m因此，该杆弹簧的k值约为312500 N/m。

总结弹簧的k值计算公式是根据弹簧的材料、几何尺寸和总匝数等参数进行推导的。

压簧、拉簧、扭簧弹力计算公式压力弹簧压力弹簧的设计数据，除弹簧尺寸外，更需要计算出最大负荷及变位尺寸的负荷；·弹簧常数：以k表示，当弹簧被压缩时，每增加1mm距离的负荷(kgf/mm)；·弹簧常数公式（单位：kgf/mm）：G=线材的钢性模数：琴钢丝G=8000，不锈钢丝G=7300，磷青铜线G=4500 ，黄铜线G=3500d=线径Do=OD=外径Di=ID=内径Dm=MD=中径=Do-dN=总圈数Nc=有效圈数=N-2弹簧常数计算范例:线径=2.0mm , 外径=22mm , 总圈数=5.5圈 ,钢丝材质=琴钢丝拉力弹簧的 k值与压力弹簧的计算公式相同·拉力弹簧的初张力：初张力等于适足拉开互相紧贴的弹簧并圈所需的力，初张力在弹簧卷制成形后发生。

拉力弹簧在制作时，因钢丝材质、线径、弹簧指数、静电、润滑油脂、热处理、电镀等不同，使得每个拉力弹簧初始拉力产生不平均的现象。

所以安装各规格的拉力弹簧时，应预拉至各并圈之间稍为分开一些间距所需的力称为初张力。

·初张力=P-（k×F1）=最大负荷-（弹簧常数×拉伸长度）·弹簧常数：以 k 表示,当弹簧被扭转时，每增加1°扭转角的负荷 (kgf/mm).·弹簧常数公式（单位：kgf/mm）:E=线材之钢性模数：琴钢丝E=21000 ,不锈钢丝E=19400 ,磷青铜线E=11200 ,黄铜线E=11200d=线径Do=OD=外径Di=ID=内径Dm=MD=中径=Do-dN=总圈数R=负荷作用的力臂p=3.1416。

弹簧设计计算已知条件：最小工作压力：F1=15N最大工作压力：F2=210N工作行程：h=15.5mm弹簧外径：D=17mm弹簧直径：d=3mm计算步骤：1），弹簧中径： D2=D-d=17-3=14mm2），弹簧指数C ： 214 4.73D C d === 3），弹簧工作圈数n ：21321()7700015.5322.1(22)8()8(21015)G d n F F C λλ-⨯⨯===-⨯-取 （查表得 剪切弹性模数G=77000）4），修正变形量λ1和λ2（1）最小工作载荷F1 ：2112315.5770003F =F 21014.1822 4.7N λλ-⨯⨯-=-=⨯⨯⨯⨯3（）Gd 8n c （2）弹簧刚度j ： 212101512.58/15.5F F j N mm h --=== （3）变形量λ1和λ21114.1 1.1212.58F mm j λ=== 2221016.6912.58F mm j λ=== 5），弹簧圈间隙δ：216.690.10.13 1.0622d mm n λδ=+=+⨯=（取1mm ） 6）弹簧节距P ：P=δ+d=1+3=4mm 7）弹簧自由高度H 0：01(0.5)221(240.5)392.5H n n d mm δ=+-=⨯+-⨯= （总圈数 n 1=n+2=24）8）实际极限载荷F lim ：lim 12.58221276.76F jn N δ==⨯⨯=弹簧的最大压缩量也就是最大工作负荷下的变形量F：F=Pn/P' 式中：Pn--最大工作负荷，N. Pn=πd^3/(3KD) [ τ ]式中：d--弹簧钢丝直径，mm. D--弹簧中径，mm. K--曲度系数，K=(4c-1)/(4c-4)+ 0.615/c c=D/d[ τ ]--弹簧的许用应力，MPa.P'--弹簧刚度，N/mm. P'=(Pn-P1)/h. 式中：P1--最小工作负荷，N。

弹簧设计计算弹簧在材料选定后，设计时需要计算出弹簧刚度F、中径D、钢丝直径d、有效圈数n、变形量f。

以下面弹簧设计为例；1.计算弹簧受力：假设弹簧端克服1个标准大气压，即推动钢球，则弹簧受力为：F=PA=1×105N/mm2×πd12 /4其中d1——钢球通道直径弹簧还须克服钢球下降重力：G=mρV=m×4ρπR3/3其中R——钢球半径弹簧受合力：F合=F+G考虑制造加工因素，增加1.2倍系数F′=1.2F合2.选材料:(一般选用碳素弹簧钢丝65Mn或琴钢丝)以65Mn为例,钢丝直径d=1.4mm3.查表计算许用应力:查弹簧手册8-10表中Ⅰ类载荷的弹簧考虑(根据阀弹簧受力情况而言) 材料的抗拉强度σb与钢丝直径d有关查表2-30(选用D组): σb=2150～2450Mpa安全系数K=1.1～1.3, 可取K=1.2, 则σb=1791.7～2041.7 Mpa因此σb=1791.7Mpa(下限值)查表2-103,取切变模量G=78.8×103Mpa查表8-10,取许用切应力τs==0.5σb=0.3×1791.7=537.51Mpa 4.选择弹簧旋绕比C:根据表8-4初步选取C=105.计算钢丝直径:d≥1.6√KFC/[τ]其中K——曲度系数,取K=1.1～1.3F——弹簧受力6.计算弹簧中径:D=C d7.计算弹簧有效圈数:n=Gd4f/8FD3则总圈数n总=n+n1(查表8-6)8.计算试验载荷:Fs=πd3τs/8D9.自由高度:H0=nt+1.5d其中:t——初步估计节距t=d+f/n+δ1(δ1=0.1d)查表8-7系列值H0取整数10.节距计算:t=(H0-1.5d)/n11.弹簧螺旋角:(此值一般符合=5°～9°)α=arctan(t/πD)12.弹簧的稳定性验算:(b＜5.3,即可满足稳定性要求＝b=H0/D13.展开长度:L=πDn1/cosα14.弹簧刚度:F′=Gd4/8D3n14.弹簧载荷:F= F′×f15.弹簧试验变形:fs= Fs/ F其中在绘制弹簧图纸时,压紧弹簧时的长度L1(即受装配积压时的长度) 下弹簧对应受力F1,在阀开启时弹簧压缩的长度L2=L1+f,对应弹簧受力F2 例如:ZYB-1416N15-306H0=68.5 mm,装配时弹簧被压缩至37mm,阀开启时再次压缩8mm则L1=37,L2=37+8=45F1=37×F′F2=45 F′验算比较L2与Fs/ F的大小:若L2＞Fs/ F′重新设计刚度;反之设计合理。

弹簧设计基本公式
以下是一些常见的弹簧设计公式：
1.线材应力公式：弹簧的线材应力是弹簧所承受的力和弹簧线材的横截面积之比。

线材应力可以通过以下公式计算：
σ=F/A
其中，σ是弹簧线材的应力，F是弹簧所承受的力，A是弹簧线材的横截面积。

2.弹簧刚度公式：弹簧的刚度是用来描述弹簧对外力的抵抗能力。

弹簧刚度可以通过以下公式计算：
k=(Gd^4)/(8nD^3)
其中，k是弹簧的刚度，G是弹簧材料的剪切模量，d是弹簧线材的直径，n是弹簧的有效圈数，D是弹簧的平均直径。

3.弹簧的最大应力和最大变形公式：最大应力和最大变形是弹簧的两个重要性能指标。

最大应力可以通过以下公式计算：
σ_max = 16F / (πd^3)
最大变形可以通过以下公式计算：
δ_max = (8Fn) / (πd^3G)
其中，σ_max 是弹簧的最大应力，δ_max 是弹簧的最大变形。

4.弹簧的自由长度公式：弹簧的自由长度是指弹簧未受到外力时的长度。

自由长度可以通过以下公式计算：
L_free = (n + 2) * d
其中，L_free 是弹簧的自由长度， n 是弹簧的有效圈数， d 是弹簧线材的直径。

这些是弹簧设计中常见的基本公式，通过这些公式可以计算和预测弹簧的各种行为和性能。

然而，弹簧的设计仍然是一个复杂的过程，需要考虑许多其他因素，如应力集中、疲劳寿命等。

因此，在进行弹簧设计时，还需要综合考虑其他相关的因素，以确保弹簧的可靠性和性能。

弹簧计算公式弹簧计算公式是用来计算弹簧的弹力的数学公式。

弹簧是一种用来存储和释放能量的弹性元件，广泛应用于各种机械装置和工具中。

根据弹簧的形状和用途，可以分为压簧、拉簧和扭簧。

下面将分别介绍这三种弹簧的弹力计算公式。

1.压簧弹力计算公式压簧是一种用于承受压缩力的弹簧，通常由钢丝绕成螺旋形。

压簧的弹力与其形状、材料的物理性质以及受到的压缩力有关。

压簧的弹力计算公式如下：F=k*x其中，F表示弹簧的弹力，k是一个常数，称为簧系数，x是压簧的变形量。

压簧的弹力与其变形量呈线性关系，即弹簧的弹力与其压缩或拉伸的距离成正比。

簧系数k的大小取决于弹簧的材料和几何形状。

2.拉簧弹力计算公式拉簧是一种用于承受拉力的弹簧，通常由钢丝绕成螺旋形。

拉簧的弹力与其形状、材料的物理性质以及受到的拉力有关。

拉簧的弹力计算公式如下：F=k*x其中，F表示弹簧的弹力，k是一个常数，称为拉簧的刚度系数或簧系数，x是拉簧的变形量。

拉簧的弹力与其变形量呈线性关系，即弹簧的弹力与其拉伸或压缩的长度成正比。

簧系数k的大小取决于弹簧的材料和几何形状。

3.扭簧弹力计算公式扭簧是一种用于承受扭转力的弹簧，通常由钢丝绕成螺旋形。

扭簧的弹力与其形状、材料的物理性质以及受到的扭转力矩有关。

扭簧的弹力计算公式如下：T=k*φ其中，T表示弹簧的扭力，k是弹簧的刚度系数或簧系数，φ是弹簧的扭转角度。

扭簧的弹力与其扭转角度成正比。

簧系数k的大小取决于弹簧的材料和几何形状。

需要注意的是，以上的公式都是基于线性弹性假设的情况下推导出来的。

实际上，弹簧的变形行为通常是非线性的，因此在计算弹力时需要考虑非线性效应，例如在变形量较大或载荷较高的情况下。

除了弹力的计算公式，还可以根据实际需要计算弹簧的弹性系数、刚度系数、临界长度等参数。

这些参数对于设计和选择弹簧具有重要意义，可以保证弹簧在工作过程中具有足够的弹性和耐力。

弹簧种类和计算公式弹簧是一种能够储存和释放机械能的装置，广泛应用于各种机械设备和工程中。

根据其工作原理和结构特点，弹簧可以分为多种类型，每种类型都有其特定的计算公式。

本文将介绍几种常见的弹簧类型及其计算公式。

1. 螺旋弹簧。

螺旋弹簧是最常见的一种弹簧类型，其结构简单，使用广泛。

螺旋弹簧的计算公式主要包括弹簧刚度、变形量和应力等参数。

其中，弹簧刚度K的计算公式为：K = Gd^4 / (8D^3n)。

其中，G为材料的剪切模量，d为线径，D为螺旋弹簧的平均直径，n为有效圈数。

螺旋弹簧的变形量可以通过以下公式计算：δ = F / K。

其中，F为外力，K为弹簧刚度，δ为变形量。

螺旋弹簧的应力计算公式为：σ = 8Fd / (πD^3n)。

其中，σ为应力，F为外力，d为线径，D为螺旋弹簧的平均直径，n为有效圈数。

2. 压缩弹簧。

压缩弹簧是一种短小粗的弹簧，通常用于承受压缩力的场合。

压缩弹簧的计算公式与螺旋弹簧类似，主要包括弹簧刚度、变形量和应力等参数。

压缩弹簧的弹簧刚度K的计算公式为：K = (Gd^4) / (8D^3n)。

压缩弹簧的变形量和应力计算公式与螺旋弹簧相似，不再赘述。

3. 张力弹簧。

张力弹簧是一种受拉力的弹簧，通常用于吊挂和支撑等场合。

张力弹簧的计算公式与压缩弹簧类似，也包括弹簧刚度、变形量和应力等参数。

张力弹簧的弹簧刚度K的计算公式为：K = (Gd^4) / (8D^3n)。

张力弹簧的变形量和应力计算公式与螺旋弹簧相似，不再赘述。

4. 扭转弹簧。

扭转弹簧是一种受到扭转力的弹簧，通常用于扭转传递和控制等场合。

扭转弹簧的计算公式主要包括弹簧刚度、变形角度和应力等参数。

扭转弹簧的弹簧刚度K 的计算公式为：K = (Gd^4) / (32D^3n)。

扭转弹簧的变形角度和应力计算公式为：θ = T / K。

τ = 16T / (πd^3nD)。

其中，θ为变形角度，T为扭矩，K为弹簧刚度，τ为应力。

弹簧计算公式范文弹簧计算是一种力学计算方法，用于计算弹簧的刚度、变形、载荷等参数。

弹簧计算可以应用于很多领域，例如机械工程、汽车工程、建筑结构等。

以下是弹簧计算的基本公式和相关信息。

1. 弹簧的刚度（Stiffness）计算：弹簧的刚度可以通过以下公式进行计算：k=Gd^4/(8ND^3)其中，k为弹簧的刚度（N/m），G为弹簧的剪切模量（Pa），d为弹簧线径（m），N为弹簧的圈数，D为弹簧的平均直径（m）。

2. 弹簧的变形（Deflection）计算：弹簧的变形可以通过以下公式进行计算：δ=(F×L)/(k×d^4)其中，δ为弹簧的变形（m），F为施加在弹簧上的力（N），L为弹簧的长度（m），k为弹簧的刚度（N/m），d为弹簧线径（m）。

3. 弹簧的最大载荷（Maximum Load）计算：弹簧的最大载荷可以通过以下公式进行计算：F_max = k × d^3 × N_max / 8其中，F_max为弹簧的最大载荷（N），k为弹簧的刚度（N/m），d 为弹簧线径（m），N_max为弹簧的圈数。

4. 弹簧的固有频率（Natural Frequency）计算：弹簧的固有频率可以通过以下公式进行计算：f=1/(2π)×√(k/m)其中，f为弹簧的固有频率（Hz），k为弹簧的刚度（N/m），m为弹簧的质量（kg）。

5. 弹簧的功率消耗（Power Dissipation）计算：弹簧的功率消耗可以通过以下公式进行计算：P=(F×δ×f)/2其中，P为弹簧的功率消耗（W），F为施加在弹簧上的力（N），δ为弹簧的变形（m），f为弹簧的固有频率（Hz）。

上述公式仅为弹簧计算的基本公式，实际计算中还需要考虑一些修正因素，例如弹簧的几何形状、材料的非线性特性等。

此外，不同类型的弹簧（如压缩弹簧、拉伸弹簧、扭转弹簧等）还有各自的特定计算公式。

需要注意的是，弹簧计算需要准确的输入参数，因此在实际应用中，需要通过实验或材料手册等方式获取到弹簧的相关参数。

弹簧设计计算公式弹簧是一种经过热处理的金属线，具有弹性变形能力。

在工程设计中，弹簧广泛应用于机械、汽车、电器等领域，用于悬挂、减震、传动等功能。

弹簧设计的核心是确定其几何参数和力学性能，以满足特定的工作要求。

弹簧设计的计算公式包括弹簧刚度、变形、工作力和应力等参数。

以下是一些常用的弹簧设计公式：1.弹簧刚度：弹簧刚度是指单位变形时产生的力的大小。

弹簧刚度可以通过以下公式计算:K=Gd^4/8nD^3其中，K表示弹簧刚度，G表示弹簧材料的剪切模量，d表示弹簧线径，n表示弹簧的有效圈数，D表示弹簧的平均直径。

2.弹簧变形：弹簧的变形可以通过以下公式计算：δ=(F×L)/(K×n)其中，δ表示弹簧的变形，F表示作用在弹簧上的力，L表示弹簧自由长度，K表示弹簧刚度，n表示弹簧的有效圈数。

3.弹簧的工作力：弹簧的工作力可以通过以下公式计算：F=K×δ其中，F表示作用在弹簧上的力，K表示弹簧刚度，δ表示弹簧的变形。

4.弹簧的应力：弹簧的应力可以通过以下公式计算：σ=(8×F×L)/(π×d^3×n)其中，σ表示弹簧的应力，F表示作用在弹簧上的力，L表示弹簧自由长度，d表示弹簧线径，n表示弹簧的有效圈数。

需要注意的是，以上公式适用于简单的弹簧设计，如果涉及复杂的弹簧形状或材料，可能需要使用更复杂的计算方法或有限元分析。

弹簧设计时，需要根据实际工作条件和要求，选择合适的弹簧材料和尺寸，以保证弹簧的功能和安全性。

同时，还需要考虑弹簧的寿命、疲劳强度、预紧力等因素，以确保弹簧在长期使用中的可靠性。

除了上述的计算公式，弹簧设计还需要考虑弹簧的安装方式、表面处理、工艺要求等因素。

综合考虑这些因素，可以进行合理的弹簧设计，满足工程需求。

弹簧设计计算已知条件：弹簧自由长度H0=弹簧安装长度L1=411mm弹簧工作长度L2=227mm弹簧中径D=弹簧直径d=弹簧螺距P=12mm弹簧有效圈数n=66弹簧实际圈数n1=68计算步骤：（1）初步考虑采用油淬火-回火硅锰弹簧钢丝60Si2MnA C 类，抗拉强度1716-1863MPa ，切变模量G=79GPa ，弹性模量E=206GPa 。

取b σ=1716MPa 。

（2）压缩弹簧许用切应力p τ=~ b σ=~*1716MPa=~取p τ=。

（3）由于弹簧刚度尚未可知，但是弹簧的中径、直径、有效圈数都已知。

2.33.22==d D C =（计算值在5~8之间） 6.9688615.046.9688416.96884615.04414+-⨯-⨯=+--=C C C K = 弹簧的最大工作压缩量Fn=795-227=568mm 由公式348DP F Gd n n n =可得最大工作载荷34343.226685682.3798⨯⨯⨯⨯==nD F Gd P n n = 弹簧刚度663.2282.37983434'⨯⨯⨯==n D Gd P =mm 节距t=662.35.1795)2~1(0⨯-=-n d H =≈12 计算出来的自由高度H0=nt+=66*12+*=压并高度Hb=(n+d=(66+*=216mm弹簧最小工作载荷时的压缩量F1=795-411=384mm 则最小工作载荷3431413.226683842.3798⨯⨯⨯⨯==nD F Gd P = 螺旋角α=arctan(t/πD)=arctan(12/*)= 弧度= °弹簧展开长度L=1696.0cos 683.22cos 1⨯⨯=παπDn = ≈4833mm 弹簧压并高度H b ≤n 1*d max =68*（+）=，取值216mm 弹簧压并时的变形量为=弹簧压并时的载荷为Fa=*=（4）螺旋弹簧的稳定性、强度和共振的验算 高径比b=H0/D==>n B c P H P C P >=0'不稳定系数C B ===0'H P C P B c **=<n P =所以必须设置导杆。

〔技术计算〕弹簧的计算节选自JIS B 2704（2000）计算1.1弹簧设计公式中使用的符号弹簧设计公式中使用的符号如表1所示。

表1 符号的含义符号符号的意义单位d材料的直径mmD1螺旋内径mmD2螺旋外径mmD螺旋平均直径＝(D1＋D2)/2mmNt总圈数−Na有效圈数−L自由高度(长度)mmHS压紧高度mmp间距mmPi初始张力N｛kgf｝c弹簧指数 c＝D/d−G剪切弹性模量N/mm2｛kgf/mm2｝P施加在弹簧上的负载N｛kgf｝δ弹簧的挠曲量mmｋ弹簧常数N/mm｛kgf/mm｝τ０扭曲应力N/mm2｛kgf/mm2｝1.3.4压紧高度弹簧的压紧高度一般由下述简算式计算。

但一般说来，订货方并不指定压缩弹簧的压紧高度。

式中，（t1＋t2）: 螺旋两端部厚度之和另外，两端部为图2（b）、（c）、（e）与（f）所示的压缩弹簧，特别是必须要求指定压紧高度时，可将由下式求出的值指定为压紧高度的最大值，但需要注意，有时会因弹簧的形状而大于该值。

这里的dmax：取d容差最大值的直径图－2螺旋端部形状1.3.5 拉伸弹簧的初始张力压紧弹簧卷的冷卷拉伸弹簧会产生初始张力Pi。

此时的初始张力由下式计算。

τ扭转修正应力N/mm2｛kgf/mm2｝τi初始应力N/mm2｛kgf/mm2｝χ应力修正系数−ｆ振动数HzU弹簧蓄积的能量N・mm｛kgf・mm｝Ω单位体积的材料重量kg/mm3W弹簧运动部分的重量kgｇ重力加速度（1）mm/s2注（1）计量法将重力加速度定为9806.65mm/s2。

1.2弹簧设计使用的基本公式1.2.1压缩弹簧与没有初始张力的拉伸弹簧时1.2.2有初始张力的拉伸弹簧时（式中，P＞Pi）另外，用钢琴丝、硬钢丝等钢丝成形为压紧弹簧卷，但未进行低温退火时的初始应力τi处在图3所示的斜线范围内。

但使用钢丝以外的材质并实施低温退火时，应对从图3斜线范围内读取的初始应力值进行如下修正。

（1）不锈钢丝时，钢丝的初始应力减少15%。

各种弹簧计算范文弹簧是一种常见的机械零件，具有储存和释放机械能的能力。

在工程设计和力学分析中，弹簧的计算是一个重要的问题。

本文将介绍各种弹簧计算的方法和技巧。

1.弹簧刚度计算：弹簧的刚度是指弹簧单位变形所产生的反作用力。

刚度可以用力学公式计算，公式为：k=F/x其中，k为弹簧刚度，单位为牛顿/米（N/m）；F为施加在弹簧上的力，单位为牛顿（N）；x为弹簧的变形量，单位为米（m）。

2.弹簧的长度计算：弹簧的长度可以通过材料弹性模量和簧片的几何尺寸计算。

通常采用钢材制作的弹簧，长度计算公式如下：L=(8*n*t*R)/(π*d³*E)+d其中，L为弹簧的总长度，单位为米（m）；n为簧片的数量；t为簧片的厚度，单位为米（m）；R为簧片弧度，单位为米（m）；d为簧片的宽度，单位为米（m）；E为材料的弹性模量，单位为帕斯卡（Pa）。

3.弹簧的应变能计算：弹簧的应变能是指弹簧储存的机械能。

弹簧的应变能可以通过弹簧刚度和变形量计算，公式为：U=(1/2)*k*x²其中，U为应变能，单位为焦耳（J）；k为弹簧刚度，单位为牛顿/米（N/m）；x为弹簧的变形量，单位为米（m）。

4.弹簧的最大变形量计算：弹簧的最大变形量是指弹簧在受到最大外力作用时的变形量。

最大变形量可以通过弹簧刚度和作用力的比较计算，公式为：x_max = F_max / k其中，x_max为弹簧的最大变形量，单位为米（m）；F_max为施加在弹簧上的最大力，单位为牛顿（N）；k为弹簧刚度，单位为牛顿/米（N/m）。

5.弹簧的材料选取：弹簧的材料选取需要考虑加载条件、工作环境和弹簧的工作寿命等因素。

一般情况下，选取材料时需要考虑弹簧的刚度、强度和耐磨性等性能指标，常用材料有高碳钢、合金钢和不锈钢等。

在选取材料时，还需要根据具体需求进行试验和验证。

综上所述，弹簧的计算涉及弹簧刚度、长度、应变能、最大变形量和材料选取等方面。

计算弹簧需要考虑材料的弹性模量、弹簧的几何尺寸和施加在弹簧上的外力。