壓縮與拉伸彈簧的設計計算

彈簧多數在變應力下工作，它的性能和使用壽命在很大程度上取決于材料的特性。選擇彈簧材料主要根據彈簧的工作條件、承受載荷的類型、是否受沖擊載荷及彈簧材料的許用應力等因素確定，同時也應考慮彈簧制造的工藝性。彈簧的材料須***具有較高的疲勞極限、屈服點和足夠的沖擊韌性。另外，對熱成形的彈簧還要求其材料有良好的淬透性、低的過熱敏感性和不易脫碳等性能。

常用的彈簧材質有16種：
1.碳素彈簧鋼絲GB/T4357：強度高，性能好，用于各種非重要場景
2.琴鋼絲又叫重要用途碳素彈簧鋼絲 GB/T4358：強度高、韌性好用于重要小彈簧，閥類彈簧
3.彈簧用不銹鋼絲YB/T 11：耐腐蝕、耐高低溫用于腐蝕或高低溫條件下的小彈簧
4.閥門用油淬火回火碳素彈簧鋼絲GB4359:用于內燃機閥門或類似用途彈簧
5.油淬火回火碳素彈簧鋼絲GB4360：用于普通機械用彈簧
6.油淬火回火硅錳彈簧鋼絲GB4361：用于高負荷彈簧如汽車懸掛
7.閥門用油淬火回火鉻硅彈簧鋼絲GB4362:用于較高溫度、高應力、高疲勞強的閥門或其他場景
8.閥門用油淬火回火鉻釩彈簧鋼絲GB2271
9.硅錳彈簧鋼絲GB5218：強度高彈性好，用于較大的普通機械彈簧
10.鉻釩彈簧鋼絲GB5219：用于較高溫度下的彈簧
11.閥門用鉻釩彈簧鋼絲GB5220：用于較高溫度的內燃機閥門彈簧
12.鉻硅彈簧鋼絲GB5221：用于較高溫度下的高應力彈簧
13.硅青銅線GB3121：耐腐蝕防磁，用于機械儀表中的彈性元件
14.錫青銅線GB3124：耐磨、耐腐蝕、防磁用于機械儀表中的彈性元件
15.鈹青銅線GB3134：耐磨、耐腐蝕、防磁、導電用于機械儀表中的精密彈性元件
16.熱軋彈簧鋼GB1222：根據牌號用于各種普通機械場景
機電產品中主要用前3種：碳素彈簧鋼絲用25--80或40Mn--7OMn鋼制造;琴鋼絲用60-80或60Mn-7OMn鋼制造。彈簧用不銹鋼絲用1Crl8Ni9, OCrl9NilO, OCrl7Nil2Mo2, OCr17Ni18AI鋼制造。
設計人員壓簧拉簧設計計算中主要用的參數有：
切邊模量G:碳素彈簧鋼與琴鋼絲取8000kgf/mm2,彈簧用不銹鋼取7000kgf/mm2
彈簧線徑d：0.08-13mm,
彈簧中徑D：設計彈簧時螺旋線直徑
彈簧有效圈數n：（手冊中公式里常用這個值）
壓縮彈簧：設計人員三維建模出彈簧模型：數完整節距個數就是有效圈數
拉伸彈簧：設計人員三維建模出彈簧模型：有多少個完整圈數就是有效圈數
彈簧總圈數：有效圈數+彈簧兩端有效圈數以外的圈數(設計軟件中常用這個值)
彈簧變形量L：壓簧就是彈簧被壓縮了多少mm,拉伸就是彈簧被拉伸了多少mm
知道了這些參數結合：
彈力公式：F=[(G*d4)/(8*n*D3)]*L
（這個公式計算出的是彈簧在某一變形量下的彈力，單位是KGf,乘以g即9.8就是多少N）