免费标准网(www.fireebz.net)标准最全面 http:/www.docin.com/msn369 JB J 26 中华人民共和国机械行业标准 JB/T 7366-1994 平面涡卷弹簧设计计算 1994-07-26发布 1995-07-01实施 中华人民共和国机械工业部 发布 http:/www.docin.com/msn369 免费标准网(www.fireebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.fireebz.net)标准最全面 http:/www.docin.com/msn369 中华人民共和国机械行业标准 JB/T 7366-1994 平面涡卷弹簧设计计算 主题内容与适用范围 本标准规定了一般机械用平面涡卷弹簧的设计计算。 本标准适用于矩形截面材料，其厚度为0.5~4mm，宽度为5~80mm的平面涡卷弹簧（以下简称 弹簧)。 本标准不适用于特殊性能的弹簧。 2引用标准 GB3525弹簧钢、工具钢冷轧钢带 GB3530热处理弹簧钢带 GB8708汽车车身附件用异形钢丝 3弹簧的形式 3. 1 平面涡卷弹簧按其簧圈接触与非接触分为非接触型平面涡卷弹簧（A型）和接触型平面涡卷弹簧 (B型）， 如图1。 A型 B型 图1平面涡卷弹簧的型式 3.2非接触型平面涡卷弹簧，常用来产生反作用转矩，如电机电刷的压紧弹簧。接触型平面涡卷弹簧， 常用作储存能量，如各种原动机构。 4弹簧的参数名称及代号 弹簧的参数名称及代号见表1。 机械工业部1994-07-26批准 1995-07-01实施 http://www.docin.com/msn369 免费标准网(www.fieebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.fireebz.net)标准最全面 http:/ww.docin.com/msn369 JB/T 7366-1994 表 1 参数名称 代号 单位材料 材料宽度 b 接触型弹簧卷紧在芯轴上簧圈的外径 d2 芯轴直径 dj mm 接触型弹簧盒内径 D2 接触型弹簧未受外转矩时簧圈的内径 D, 材料弹性模量 E N/mm² 材料厚度 mm 材料截面惯性矩 mm* 材料工作圈展开长度 芯轴上材料固定长度 mm 簧盒上材料固定长度 材料展开总长度 L 弹簧的工作转数 转 n 弹簧自由状态下的圈数 no 接触型弹簧未受转矩时的圈数 ni 圈 接触型弹簧卷紧在芯轴上时的圈数 n2 非接触型弹簧的最大半径 R 非接触型弹簧的最小半径 R, mm 节距 弹簧转矩 T 弹簧最小输出转矩 N mm 弹簧最大输出转矩 T2 弹簧极限转矩 T 抗弯截面模量 z mm? 材料截面上的弯曲应力 0 材料抗拉强度极限 N/mm² 材料的屈服极限 变形角 rad (°) 5 材料 5.1 弹簧一般采用表2所列材料制造，十 也可按供需双方商定的其他材料制造。 5. 2 材料的厚度尺寸系列见表3。 5. 3 材料的宽度尺寸系列见表4。 5. 4 材料的硬度和强度， 表5所列为热处理弹簧钢带的硬度和强度。 2 http:/www.docin.comjmsn369 免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.fireebz.net)标准最全面 http:/www.docin.com/msn369 JB/T7366-1994 表 2 标准号 材料名称 号 GB 3525 弹簧钢、工具钢冷轧钢带 65Mn、50CrVA、60Si2MnA、60Si2Mn GB 3530 热处理弹簧钢带I、II、Ⅲ级 65Mn、T7A、T8A、T9A、60Si2MnA、70Si2Cr GB 8708 汽车车身附件用异形钢丝 65Mn、50CrVA 表 3 mm 0.5 0.55 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 1.40 1.50 1.60 1.80 2.0 2.2 2.5 2.8 3.0 3.2 3.5 3.8 4.0 表 4 mm 5 5.5 6 7 8 9 10 12 14 16 18 20 22 25 28 30 32 35 40 45 50 60 70 80 表 5 硬 度 抗拉强度 钢带的强度级别 Ob HV HRC N/mm² 1 375~485 40~48 1275~1600 II 486~600 48~55 1579~1863 III >600 >55 >1863 注：II级强度钢带厚度不大于1.0mm。 ②IⅢI级强度钢带厚度不大于0.8mm。 弹簧的基本计算公式 转矩T作用下的变形角按式（1）计算： TI (.) pel (1) EI 转矩T作用下的工作转数按式（2）计算： TI 转 (2) 转矩T作用下的强度按式（3）计算： ≤[]N/mm² =6 (3) 7 式中：[—材料截面惯性矩，[=bh3/12 Z——材料抗弯截面模量，Z=bh²/6。 7非接触型平面涡卷弹簧（A型） 7.1 非接触型弹簧的结构及特性 3 http://www.docin.com/msn369 免费标准网(www.fieebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.fieebz.net)标准最全面 http:/www.docin.com/msn369 JB/T 7366-1994 7.1.1 非接触型弹簧分外端固定（图2a）和外端回转（图2b）两种 a外端固定 b外端回转 图2非接触型弹簧的外端固定形式 7.1.2非接触型弹簧特性呈线性，见图3。 图3非接触型弹簧的特性线 7.2非接触型弹簧的设计计算 非接触型弹簧的设计，一般给出承受转矩T的相应的变形角。根据工作条件选出较为合适的材料 后，进行有关参数的计算。所列强度和变形计算式以及它们的导出式多为近似式，计算结果与实际情况 有一定的误差，尤其当弹簧圈数小于3时，误差更大。对于要求精度较高的弹簧，应进行试验修正。 7.2.1弹簧的变形角亚按式（4）计算： 12KT_2K/[α] rad (°) (4) Ebh3 Eh 系数，外端固定时K,=1；外端回转时K,=1.25。 式中：K 7.2.2弹簧的刚度T按式（5）计算： Ebh3 T'=T- ETh Nmm/rad (5) 非接触型弹簧刚度较为稳定。 7.2.3弹簧材料截面的厚度h按式（6）计算： 6K,T h: (6) mm Vb[o] 式中：K一 一系数，外端固定时K2=1；外端回转时K2=2。 所选h值应符合表3系列值。 设计时一般是根据安装空间的要求，由表4系列值选取宽度b值，然后计算h值。 4 http:/www.docin.com/msn369 免费标准网(www.fieebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面 http://www.docin.com/msn369 JB/T 7366-1994 7.2.4弹簧的工作转数n按式（7）计算： 6K,TI K,l[α] n= 转 (7) 2元元Ebh3 元Eh 7.2. 5 弹簧材料的工作长度1按式（8）计算： Ebh'y 元Ebh'n 1 元Ehn mm : (8) 12K,T 6K,T K,[o] 7.2.6弹簧材料的展开长度L按式（9）计算： L=l+两端固定部分长度 (9) mm 7.2. 7 弹簧的节距t按式（10）计算： mm (10) 1 7.2.8弹簧的内半径R,和外半径R按式（11）和式（12）计算： R,=（8~15）h mm (11) R= R, +ngt (12) mm R=21 R 7.2.9弹簧的强度校验按式（13）计算： 6K,T (13) bh? K, 7.3弹簧材料的许用应力 弹簧材料的许用应力，可参照圆柱螺旋扭转弹簧的许用应力给值选取。对于碳素钢带和合金钢带， 当转矩作用次数小于103时，取[]=0.8b，大于103次时，取［]=（0.60~0.80）b，大于105次时， 取[]=（0.50~0.60)0b。 8接触型平面涡卷弹簧（B型） 8.1接触型弹簧的结构及特性，见图4。 TI A D; 图4接触型弹簧的结构及特性 5 http://www.docin.com/msn369 免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.fireebz.net)标准最全面 http:/www.docin.com/msn369 JB/T 73661994 图中AJ直线为弹簧的理论特性呈线性，BEF为输出转矩特性呈曲线。 8.2接触型弹簧的设计计算 接触型弹簧的设计计算，一般根据给出最大输出转矩T以及相应的工作转数n，进行有关参数的 选择和计算。所列有关计算式多为近似式，结果与实际情况有一定的误差，对于精度要求较高的弹簧， 应进行试验修正。 8.2.1弹簧的转矩参照图4。 极限转矩T按式（14）计算： N (14) mm 最大输出转矩T按式（15）计算： bh? T2=K,T= K, N (15) 最小输出转矩T按式（16）计算： bh2 T,=（0.5~0.7)T=(0.5~0.7) N mm (16) 6 式中：K， 固定系数，和外端固定形式有关，按表6查取。 表 6 固定形式 铰式固定 销式固定 V型固定 衬片固定 K; 0.65~0.70 0.72~0.78 0.80~0.85 0.90~0.95 8.2.2弹簧的转数与圈数参照图4。 理论工作转数n按式（17）计算： 6T,1 K,lo (17) 元Ebh3 元Eh 自由状态下，弹簧的圈数no按式（18），计算： 41h K,lo, h+d? -d)- 圈 (18) 元Eh 弹簧