机械设计手册:单行本·弹簧(第六版)
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第3章 截锥螺旋弹簧

1 截锥螺旋弹簧的结构形式及特性

形状呈截锥状的螺旋弹簧称截锥螺旋弹簧,一般截锥螺旋弹簧为压缩弹簧。它的结构和特性线见图12-3-1。

图12-3-1 截锥螺旋弹簧的结构和特性线

截锥螺旋弹簧承受载荷时,在簧圈接触前,力与变形成正比,在P-F图上特性线段为直线区段;当负荷逐渐增加时,弹簧圈从大端开始出现并死,随着并死圈增多,有效圈数相应减少,弹簧刚度也渐渐增大,直到弹簧圈完全压并,这一阶段力与变形的关系呈非线性,在P-F图上特性线段为渐增型。

截锥螺旋弹簧的刚度为变值,其圆锥角θ越大,弹簧的自振频率的变化率越高,对于缓和或消除共振有利。与圆柱螺旋弹簧相比较,在相同的外廓尺寸情况下它能承受较大的载荷,并可以产生较大的变形,而且全压缩高度比较小,如果圆锥角θ大到能使弹簧大端半径R2与小端半径R1的差即(R2R1)≥nd,则弹簧压并时,所有弹簧圈都能落在支承座上,它的压并高度Hbd。另外,它在受力时的稳定性能也比较好,所以它与圆柱螺旋压缩弹簧比较,具有较大的横向稳定性。