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                      膜片空氣彈簧的正確計算方法和推導過(guò)程

                      文章來(lái)源:上海松夏減震器有限公司 發(fā)布時(shí)間:2021-10-11 09:44

                      膜片空氣彈簧的正確計算方法和推導過(guò)程

                      在為模具設計選擇彈簧時(shí),唯一的標準是彈簧的彈性是否能保證模具的順利生產(chǎn)。模具中使用最多,最需要注意的是頂針板回位彈簧和滑塊限位彈簧。當彈簧用作輔助開(kāi)模時(shí),沒(méi)有太多限制。

                      為保證頂針板能順利復位,預緊狀態(tài)下復位彈簧的彈力應大于頂針板自重的2.5倍。

                      滑塊使用彈簧限位時(shí),天邊滑塊應為滑塊自重的2~2.5倍。對于其他方向,彈簧預緊狀態(tài)的彈力不小于滑塊的自重。

                      參數計算 無(wú)論以上哪種狀態(tài),計算方法都是一樣的,用下面的公式來(lái)計算。

                      彈簧總長(cháng)度=(行程+預緊力)/壓縮比

                      彈簧載荷 = 彈簧剛度 × 壓縮

                      公式中彈簧的總長(cháng)度——彈簧在自由狀態(tài)下的長(cháng)度;

                      膜片空氣彈簧的正確計算方法和推導過(guò)程

                      行程----移動(dòng)的距離根據模具中的實(shí)際需要確定;

                      預壓量-預壓長(cháng)度,一般取總長(cháng)度的10%;

                      壓縮比----是一個(gè)系數,數值不同,彈簧的使用壽命不同,這個(gè)數值可以在各個(gè)配件供應商的資料上查詢(xún);

                      彈簧載荷——可以理解為彈簧的彈力;

                      彈簧的剛度——彈簧力的增加量與彈簧變形量增加量的比值??梢岳斫鉃槊吭黾?000N的力與彈簧壓縮長(cháng)度的比值。該值可以在配件供應商的信息中找到。

                      壓縮-彈簧壓縮的長(cháng)度。

                      應用

                      頂針板回位彈簧的計算(以龍基標準模架為例)

                      假設頂出板所需頂出行程為30mm,頂出板重量為18.5kg,背銷(xiāo)直徑為20mm膜片空氣彈簧的設計計算,彈簧使用壽命不低于50萬(wàn)次。那么,彈簧應該使用什么直徑和長(cháng)度?

                      膜片空氣彈簧的正確計算方法和推導過(guò)程

                      根據上面的公式

                      彈簧總長(cháng)=(30+15)÷0.36=125(mm)

                      預緊狀態(tài)下4個(gè)彈簧的載荷= 42.2×15×4 = 2532(N) 2532N≈258.19kgf

                      2.頂針板重量的5倍=18.5×2.5=46.25(kgf)

                      注:kgf表示千克力,即1kg物體在地球上的重力約為9.8N。1kgf=9.8N膜片空氣彈簧的設計計算 模具彈簧的正確計算方法和推導過(guò)程,1N≈0.。為了方便計算,經(jīng)常使用0.1。

                      根據計算結果,我們使用直徑為40mm,長(cháng)度為125mm的藍色彈簧。

                      這是如何計算的?公式中的值從何而來(lái)?接下來(lái)詳細解釋一下。

                      從經(jīng)濟效益和空間占用方面考慮,頂針板簧應直接安裝在背銷(xiāo)上。因此,彈簧的內徑略大于倒縫,這可以從標準件數據中查到。直徑為40mm的彈簧內徑為20mm。由于彈簧的內徑為正公差,直徑40mm的彈簧可以順利安裝。

                      彈簧的使用壽命不低于50萬(wàn)次,因此其壓縮比不能大于36%。這是配件供應商給出的近似值,不是限值,因此可以直接計算為36%。

                      膜片空氣彈簧的正確計算方法和推導過(guò)程

                      已知行程為30mm,壓縮比為36%。我們還需要一個(gè)預載值來(lái)知道彈簧的總長(cháng)度。如前所述膜片空氣彈簧的設計計算 模具彈簧的正確計算方法和推導過(guò)程,預緊力一般占彈簧總長(cháng)度的10%。而且我們不知道總長(cháng)度是多少膜片空氣彈簧的設計計算 模具彈簧的正確計算方法和推導過(guò)程,這似乎是一個(gè)盲點(diǎn)。怎么做?

                      這時(shí),我們需要先假設一個(gè)預緊值來(lái)計算彈簧的長(cháng)度。

                      假設沒(méi)有預壓縮膜片空氣彈簧的設計計算,直接用30÷0.36≈83(mm)。這意味著(zhù)彈簧的長(cháng)度肯定不會(huì )小于83mm。根據假設,預緊力值應為83×0.1=8.3 (mm)。

                      預加載只取整數,接近8.3的整數值是10,所以計算為10,將這些值代入公式,可以得到如下結果:

                      彈簧總長(cháng)=(30+10)÷0.36≈111.11(mm)

                      最接近總長(cháng)度111.11mm的彈簧為125mm(彈簧為標準件,長(cháng)度標準可在配件供應商資料上查到)。因此膜片空氣彈簧的設計計算,我們應該使用長(cháng)度為125mm的彈簧,然后根據這個(gè)結果,反推預壓。

                      彈簧預緊力=125×0.36-30=15(mm)

                      根據供應商的資料可以發(fā)現,φ40×125的藍色彈簧剛度為42.2。根據剛度,可以計算出載荷值。

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