第十六章 弹 簧
一,选择与填空题
16-1 按照所承受的载荷不同,弹簧可分为__________,____________,__________和__________四种;而按照形状不同,弹簧可分为_________,___________,___________,___________和_________.
16-2 下列材料中不能用来作弹簧的是_________________.
(1)70 (2)65Mn (3)HTl50 (4)50CrVA
16-3 弹簧材料的Ⅰ类,Ⅱ类,Ⅲ类是按____________________来分的,同一材料的Ⅱ类弹簧的许用切应力值高于________________类弹簧的许用值.
16-4 碳素弹簧钢丝的拉伸强度极限随弹簧钢丝直径的增大而___________________.
(1)增大 (2)不变 (3)减小
二,分析与思考题
16-5 弹簧主要有哪些功能 试分别举出几个应用实例.
16-6 弹簧制造时采用冷卷或热卷与弹簧丝直径有何关系 冷卷或热卷后的热处理方法有何区别
16-7 什么是弹簧的特性曲线 它与弹簧的刚度有什么关系 定刚度弹簧和变刚度弹簧的特性曲线有何区别
16-8 圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧受载时,弹簧丝截面上的应力最大点在什么地方 最大应力值如何确定 为什么要引入曲度系数K
16-9 弹簧的旋绕比C是如何定义的 设计弹簧时,C值的取值范围是多少 C值过大或过小有何不利
16-10 弹簧强度计算和刚度计算的目的是什么 影响圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧强度和刚度的主要因素有哪些
16-11 在设计承受变载荷的圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧时,按什么载荷进行设计计算,并需要做哪几方面的验算
16-12 圆柱螺旋扭转弹簧受载时,弹簧钢丝内产生什么应力 其应力最大值的位置如何确定
16-13 已知圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧的外载荷为F,试分析只增大弹簧钢丝直径d,有效圈数n,中径D三者之一时,弹簧变形是增大还是减小.
16-14 现有两个圆柱螺旋拉伸弹簧,若它们的材料,弹簧钢丝直径,弹簧中径,端部结构等完全相同,仅有效圈数不同,试分析它们的强度,刚度大小有何不同.
16-15 当圆柱螺旋压缩弹簧有可能失稳时,可采用哪些措施防止失稳
16-16 在什么情况下要对弹簧进行振动验算 为了使弹簧正常工作,弹簧的工作频率与弹簧基本自振频率间有何关系 若振动验算不合格时应如何修改设计
三,设计计算题
16-17 有一圆柱螺旋压缩弹簧的外径D2=42mm,弹簧钢丝直径d=7mm,有效圈数n=12,材料为B级碳素弹簧钢丝,进行喷丸处理,求:
(1)当承受的静载荷F=950N时,弹簧的压缩变形量;
(2)当弹簧受Ⅱ类载荷时,其允许的最大工作载荷及变形量.
16-18 两个圆柱螺旋压缩弹簧,刚度是kF1=10N/mm,是kF2=20N/mm.求:
(1)串联时的综合刚度是kF和两个弹簧的变形比λ1/λ2;
(2)并联时的综合刚度是kF和两个弹簧的载荷比F1/F2.
16-19 一承受静载荷的圆柱螺旋拉伸弹簧,已知弹簧钢丝直径d=4mm,弹簧中径D=20mm,有效圈数n=22圈,弹簧材料为C级碳素弹簧钢丝,无预应力,求弹簧允许的最大工作载荷Fmax和对应的变形量λmax.
16-20 设计一普通安全阀中的圆柱螺旋压缩弹簧.已知预调压力F1=480N,变形量λ=14mm,工作行程h=1.9mm,弹簧中径D=20mm,两端固定支承.