拉簧的拉力計算公式|拉伸彈簧的拉力怎么計算？

在拉簧設計過程中，我們常常需要了解到彈簧的拉力情況。

知道了彈簧的線徑、外徑、簧身長度、圈數、拉鉤長度等參數后，因為沒有做出樣品而不清楚彈簧的具體彈力情況，從彈簧的原始自由長度拉伸到工作指定的位置，對應的拉力需要多少？常常沒有什么概念。

而這時我們需要彈簧的計算公式，去計算出彈簧對應的力值。

可對于一個不太了解彈簧設計計算公式的人員，想去輕松得知某一款彈簧對應的彈性系數、拉力情況等，這可不是太簡單的事情。

旭佳創彈簧為廣大有需要的人群制作了一個簡易的拉簧計算軟件，只要輸入拉伸彈簧的基本參數，便可計算出來拉簧的相應數值。

你可點擊下圖，直接進入我們的 【拉簧計算器】

    密圈螺旋拉伸彈簧在冷卷時形成的內力，其值為彈簧開始產生拉伸變形時所需要加的作用力，為拉伸彈簧的初拉力。初拉力與材料的種類、性能、直徑和彈簧的旋繞比、耳環的型式、長短以及彈簧的加工方法都有直接的關系，用冷拔成形并經過強化處理的鋼絲且經冷卷成形后的拉伸密圈彈簧，都有一定的初拉力。不銹彈簧鋼絲與碳素彈簧鋼絲制成的彈簧比較，初拉力要小12%左右，彈簧消應力回火處理的溫度越高，初拉力越��；制成彈簧需要經熱處理淬火的拉伸彈簧就投有初拉力.
         螺旋的線圈做成的圓柱形彈簧，工作線圈之間為恒定間隙，可以吸收外部軸向力。線徑約為16mm的彈簧線圈為冷成型。熱成型彈簧一定是用于線徑大于10mm的高負載產品上。拉伸彈簧通常為圓線或圓棒做成。方形線圈很少用。

考慮到固定掛鉤形狀和設計對彈簧工作壽命減少和無法做到完美的噴丸效果。不推薦使用拉伸彈簧于疲勞負載彈簧上。如果必須使用拉伸彈簧于疲勞負載，建議避免使用固定掛鉤而選擇其他的彈簧固定方式。

彈簧設計 
拉伸彈簧用于兩種基本設計：

1. 預壓彈簧
   冷成型拉伸彈簧適合預應力加工，因此工作線圈封閉。預壓彈簧可以增加彈簧的負載容量。對于指定長度彈簧變形，必須使用無預壓的更高負載。預壓產生于彈簧線圈的卷繞過程中。尺寸大小依據使用的材料，彈簧指數和卷繞方式。
2. 無內部預壓彈簧 
   由于技術原因如果沒有必要，可以使用松的線圈彈簧，沒有預壓 ，工作線圈之間有間隙。自由狀態下的線圈間距通常為 0.2*D < p < 0.4*D。

彈簧計算基本關系式

含義：
c = 彈簧指數(c=D/d; c=D/b) [-]
b = 線寬[mm, in]
d = 線徑[mm, in]
D = 彈簧中心直徑[mm, in] 
F = 彈簧負載[N, lb]
F₀ =內應力[N, lb]
G = 剪切彈性模量[MPa, psi]
h = 線高[mm, in]
k = 彈簧系數[N/mm, lb/in]
K_s = 曲線糾正因數[-]
L₀ = 彈簧自由長度[mm, in]
L_H = 彈簧掛鉤高度[mm, in]
L_K =有效截面長度[mm, in]
n = 工作線圈數[-]
p = 線圈間距[mm, in]
s = 彈簧變形量[mm, in]
Ψ= 形狀系數 [-] (e.g. DIN 2090) 
t = 彈簧材料拉伸應力 [MPa, psi]
t₀ = 內應力 [MPa, psi]
 

曲線修正因數
線圈彎曲導致額外的彎曲應力。因此計算使用修正系數來修正拉伸。圓線圈彈簧，修正系數通過所給彈簧卷繞比率來定義，比率通過幾個經驗公式計算  。計算使用下面的關系式：
ks=1+0.5/c
方形截面線圈彈簧，修正系數由來自適當的列線圖中所給彈簧指數和b/h比率來定，計算中的修正系數已經包含于形狀系數Ψ
彈簧內應力
內應力出現在彈簧線圈的卷繞過程中，它的數量依據彈簧的材料，彈簧指數以及卷繞方式。通常數值在一下范圍內
 
τ0=(0.4/0.8).Rm/C

技術上較高的數值很難獲得，較低的數值很難被準確的測量。為了定義拉絲機床加工彈簧內應力，DIN 2089標準定義以下公式：
τ0≈（0.135-0.00625.C）.Rm
 
 
內拉伸應力計算公式：
F0=π.τ0.d3/8.ks.D

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