压缩弹簧压力计算公式
⑴ 弹簧的压力计算具体公式
弹性限度内,弹簧的压力(弹力)可以根据胡克定律来得出
f=kx
f是弹簧的压力
,
k是劲度系数
,
x是弹簧的形变量(包括伸长量或压缩量)
每个弹簧我们都可以求出其劲度系数,再测出形变量x就可以知道弹簧的压力(弹力)了
⑵ 弹簧弹力公式是什么
弹簧的弹力计算公式:F=-kx,其中:k是弹性系数,x是形变量。
弹簧常数k
弹簧的伸长和回复力之间关系的“大小”封装在弹簧常数k的值中。 弹簧常数显示将弹簧(或一片弹性材料)压缩或伸展给定距离需要多少力。 如果考虑单位的含义,或者检查胡克定律公式,您会发现弹簧常数的作用力单位是距离,因此,SI单位是牛顿/米。
弹簧常数的值对应于所考虑的特定弹簧(或其他类型的弹性物体)的属性。 较高的弹簧常数意味着较难拉伸的较硬弹簧(因为给定位移x,合力F将较高),而较容易拉伸的较松散的弹簧将具有较低的弹簧常数。 简而言之,弹簧常数表征了所讨论弹簧的弹性特性。
弹性势能是另一个与胡克定律有关的重要概念,它表征了弹簧在拉伸或压缩时存储在弹簧中的能量,当释放弹簧时,弹簧可以施加恢复力。 压缩或拉伸弹簧会将赋予的能量转换为弹性势,释放弹簧时,弹簧返回其平衡位置时,该能量会转换为动能。
胡克定律的方向
毫无疑问,您会注意到胡克定律中的减号。 与往常一样,“正”方向的选择最终始终是任意的(您可以将轴设置为沿任意方向运行,并且物理原理完全相同),但是在这种情况下,负号是请注意,这种力量是一种恢复力量。 “回复力”是指该力的作用是使弹簧返回其平衡位置。
如果您将弹簧末端的平衡位置(即未施加力的“自然”位置)称为x= 0,则伸展弹簧将产生正x,力将沿负方向作用(即回到x= 0)。 另一方面,压缩对应于x的负值,然后力沿正方向作用,再次朝着x=0。无论弹簧的位移方向如何,负号均表示力将其向后移动在相反的方向。
当然,弹簧不必沿x方向移动(您也可以用y或z代替地写胡克定律),但是在大多数情况下,涉及定律的问题是一维的,这称为x为方便起见。
弹性势能方程
如果您想学习使用其他数据来计算k,那么弹性势能的概念(与本文的弹簧常数一起引入)非常有用。 弹性势能方程将位移x和弹簧常数k与弹性势能PEel相关联,并且其基本形式与动能方程相同:
PE_ {el} = frac {1} {2} kx ^ 2
作为能量的一种形式,弹性势能的单位是焦耳(J)。
弹性势能等于完成的功(忽略热量损失或其他浪费),如果您知道弹簧的弹簧常数,则可以根据弹簧拉伸的距离轻松地计算出弹性势能。 类似地,如果您知道拉伸弹簧的工作量(因为W=PEel)以及弹簧被拉伸了多少,则可以重新安排该方程式以找到弹簧常数。
弹力的方向与物体形变方向相反的情况
(1)轻绳的弹力方向沿绳指向绳收缩的方向。
(2)压力、支持力的方向总跟接触的面垂直,面与面接触,点与面接触,都是垂直于面;点与点的接触要找两接触点的公切面,弹力垂直于这个公切面指向被支持物。
(3)二力杆件(即只有杆的两端受力,中间不受力(包括杆本身的重力也忽略不计),叫二力杆件),弹力必沿杆的方向。一般杆件,受力较为复杂,应根据具体条件分析。
(4)杆:弹力方向是任意的,由它所受外力和运动状态决定。
⑶ 谁能告诉我压缩弹簧的计算公式
有一个WORLD文档,我把它生成图片,供你参考:
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压缩弹簧的压缩极限是指该弹簧所能够承受的最大压力。超过这个压力弹簧就会变形(失效)可以通过设计计算来确定它的极限力。或者根据已知的弹簧,来复核它所能够承受的极限压力。它的计算方法是:(如图片所示公式)
⑷ 弹簧弹力公式是什么
弹簧的弹力F=-kx,其中:k是弹性系数,x是形变量。
物体受外力作用发生形变后,若撤去外力,物体能恢复原来形状的力,叫作“弹力”。它的方向跟使物体产生形变的外力的方向相反。因物体的形变有多种多样,所以产生的弹力也有各种不同的形式。
例如,一重物放在塑料板上,被压弯的塑料要恢复原状,产生向上的弹力,这就是它对重物的支持力。将一物体挂在弹簧上,物体把弹簧拉长,被拉长的弹簧要恢复原状,产生向上的弹力,这就是它对物体的拉力。
(4)压缩弹簧压力计算公式扩展阅读:
胡克的弹性定律指出:弹簧在发生弹性形变时,弹簧的弹力F和弹簧的伸长量(或压缩量)x成正比,即F= k·x 。k是物质的弹性系数,它只由材料的性质所决定,与其他因素无关。负号表示弹簧所产生的弹力与其伸长(或压缩)的方向相反。
弹性模量反映材料对于拉伸或压缩变形的抵抗能力,对于一定的材料来说,拉伸和压缩量的弹性模量不同,但二者相差不多,这时可认为两者相同。
⑸ 压力弹簧计算及其方法
导语:随着科技的发展,如今弹簧已经是我们生活中的一个不可或缺的五金配件之一,不同的产品使用的弹簧也不全一样其效果也不一样。弹簧一般为等节距类型的,而压缩弹簧则是圆柱圆锥形状的,其圈与圈之间有一定的间隙,当它收到外力时会收缩变形,这样一来可以储存变性能。说到压缩弹簧,那么它都有什么作用呢?让本小编带您了解一下什么是压力弹簧。
弹簧的压力测试一般有以下几个步骤:
1.在没开始测试前,要先把弹簧压缩到试验的重量处,当试验的重量比压并重量大时,就以压并重量作为试验的重量,
2.荷重检测前的准备:用相对应量程的测力计或者划一以上精密度的砝码对荷重试验机进行实验纠正,以确保试验机精密度不得低于1%
3.压力弹簧压到指定高度时荷重的检验测定方法:把与指定高度相同的量块放到荷重试验机压盘的中央处;在量块上加载和图样名义值附近的荷重;锁紧定位销;把量块拿出来放入到准备测量的弹簧,调到0位,去除弹簧自己的重量;把弹簧压到自己指定的高度,并读出它相对的荷重;根据标注的荷重试验机误差,对读数进行改正。
4.将上压的盘压到与弹簧刚接触的地方,荷重试验机的预示值是F0≈0.05F;记载的荷重试验的初读数地F0和长度示值的读数;接着继续加载,让长度预示的读数变化值达到规划的变型量。
影响弹簧夹头夹紧力的主要因素和总结:
1.轴向的作用力。在弹簧夹头的使用中,轴向力拉力可以是不同的方式来施加,但是它的工作原理基本一样。
2.在弹簧夹头使用过程中,设计的锁紧角的大小将决定着夹紧力扩大后所能达到的指标点,通常是由机床的制造商和弹簧夹头的制造商来决定的。现在弹簧夹头新的设计还在创作之中,从经济性和可靠性来考虑,设计师建议用户使用现在的弹簧夹头结构。
3.工件与弹簧夹头之间的总摩擦力将直接影响到夹紧力。小的摩擦值择影响到小的夹紧力,反过来说也是这样。弹簧夹头的供应商有各种措施来克服弹簧夹头与工件之间的相对转动等。
4.摩擦力的大小也会直接影响到弹簧夹头对东西的夹紧力的大小。摩擦力太小的时候夹紧力就会不够,太大的夹紧力择会加快弹簧夹头的磨损程度。如果使用中弹簧夹头的话要经常松开使用工件,例如在车削加工中心上就会使用到,在它松开时需要在弹簧夹头内孔表面喷上一层薄薄的润滑剂。如果有条件的话采用冷却剂润滑最好,因为冷却剂润滑性效果好,能减少长期的磨损和增加其夹紧力。一些更多润滑效果更好的材料也可以使用。而一些聪明的操作者在难度大的时候并且冷却润滑的效果都不好的时候,都会选择女士的唇膏,说是其效果特别好。
弹簧压力的计算方法:
在计算压力弹簧的数据时,除了要知道弹簧尺寸外,必须要计算出最大的负荷和变位尺寸的负荷;弹簧常数用以k来表示,当弹簧被压缩时,每增1mm距离的负荷。
弹簧常数公式:K=(G乘d4)/(8乘Dm3乘Nc)
弹簧常用的计算范围和例子:线径是2.0mm,外径是22mm,总圈数是5.5圈,钢丝材质=琴钢丝K=(G乘D4)/(8乘Dm3乘Nc)=(8000乘24/(8乘203乘3.5)=0.571kgf/mm
不要想着弹簧夹头看上去是个小个子还是个结构很简单的装置,但它却有着许多工业作用。好了,以上就是本小编为您讲解的压力弹簧及其使用的方法,您是不是又对它更了解了呢~
⑹ 压缩弹簧弹力计算公式。有一个定数1000,想知道为什么
定数就是弹簧的倔强系数K, F=K*X, k----弹簧倔强系数, X----弹簧允许压缩量或拉伸量荷重就是该弹簧的极限承受拉力或压力的最大值例子:外径16mm,内径8mm 不受力的自然长度40mm 弹簧定数,就是弹簧的倔强系数K=1.05Kg/mm。那该例子来说,意思是说,该弹簧压缩1mm单位需要的力是1.05kgf,即1.05x9.8=10.29N,重力为9.8 该弹簧的最大压缩量为20mm,即该弹簧压缩极限为20mm 荷重20kgf,也即该弹簧承受的最大力为20X9.8=196N,也就是说只承受20公斤的力压缩到30mm,也即压缩量为40-30=10mm<20mm,10X1.05=10.5kgf,也就是10.5公斤,也就是10.5X9.8=102.9N 压缩到25mm,压缩量是40-25=15mm<20mm,15X1.05=15.75kgf,也就是15.75公斤,也就是15.75X9.8=154.35N
⑺ 弹簧压缩量公式
压缩弹簧弹力的计算公式如下:
(7)压缩弹簧压力计算公式扩展阅读:
压缩弹簧弹力的相关情况
弹力的本质是分子间的作用力。其中的具体情况如下所示:
1、当物体被拉伸或压缩时,分子间的距离便会发生变化,使分子间的相对位置拉开或靠拢。
2、这样,分子间的引力与斥力就不会平衡,出现相吸或相斥的倾向。
3、而这些分子间的吸引或排斥的总效果,就是宏观上观察到的弹力。
4、如果外力太大,分子间的距离被拉开得太多,分子就会滑进另一个稳定的位置。
5、即使外力除去后,也不能再回到复原位,就会保留永久的变形。
⑻ 压缩弹簧压力计算公式
1、压缩弹簧压力计算公式
压缩弹簧压力一般指压缩弹簧的弹力,压缩弹簧压力计算公式是k=Gd^4/8nD^3,其中G代表剪切弹性模量,碳钢数值为80000,不锈钢数值为72000。d代表线径,n代表有效圈数,D代表中心直径,k代表弹簧系数。
2、怎样计算压缩弹簧的力
一根弹簧,材料是不锈钢304,长度是38mm,更大直径是11.7mm,线径是1.7mm,每一圈的距离是5.5mm,要把它的高度垂直挤压到17mm,请问要用多少公斤的力?
计算方法为:
F=f*G*d^4/(8*n*D^3)
F:压力,N
f:变形量,mm
G:材料的切变模量,MPa
d:钢丝直径,mm
n:弹簧有效圈数
D:弹簧中径,mm
304,G=71000.
F=f*G*d^4/(8*n*D^3)
=(38-17)*71000*1.7^4/(8*38/5.5*10^3)
=225.3(N)
=23kgf
⑼ 压缩弹簧压力计算公式
压缩弹簧压力一般指压缩弹簧的弹力,其计算公式:k=Gd^4/8nD^3,压缩弹簧(压簧)是承受向压力的螺旋弹簧,它所用的材料截面多为圆形,也有用矩形和多股钢萦卷制的,弹簧一般为等节距的。
压缩弹簧弹力的公式
公式:k=Gd^4/8nD^3
上面公式里每项代表的含义为:
G=剪切弹性模量[MPa](G值大小为:碳钢80000,不锈钢72000)
d=线径[mm,in]
n=有效圈数[-]
D=中心直径[mm,in]
k=弹簧系数[N/mm,lb/in]
这个公式是弹簧刚度的计算公式,刚度乘以工作行程就等于这个弹簧的工作力度。
通过上式,我们可以得出,压缩弹簧的参数必须由:材料、线径、中心直径、有效圈数、弹簧总长,工作高度,需求力度这些参数组成。如果对力度没有特别要求的弹簧,可以不提供弹簧的工作高度和需求力度的参数。
什么是弹力
物体在力的作用下发生的形状或体积改变叫做形变。在外力停止作用后,能够恢复原状的形变叫做弹性形变。发生形变的物体,由于要恢复原状,要对跟它接触的物体产生力的作用。这种作用叫弹力。即,在弹性限度范围之内,物体对使物体发生形变的施力物产生的力叫弹力。
日常生活中观察到的相互作用,无论是推、拉、提、举,还是牵引列车、锻打工件、击球、弯弓射箭等,都是在物体与物体接触时才会发生的,这种相互作用可称为接触力。接触力按其性质可归纳为弹力和摩擦力,它们本质上都是由电磁力引起的。
弹力是接触力,弹力只能存在于物体的相互接触处,但相互接触的物体之间,并不一定有弹力的作用。因为弹力的产生不仅要接触,还要有相互作用。
⑽ 压力弹簧的计算公式|弹簧压力计算|弹簧弹力计算公式
压力弹簧的设计数据,除弹簧尺寸外,更需要计算出最大负荷及变位尺寸的负荷;
· 弹簧常数:以k表示,当弹簧被压缩时,每增加1mm距离的负荷(kgf/mm);
· 弹簧常数公式(单位:kgf/mm):
G=线材的钢性模数:琴钢丝G=8000 ;
不锈钢丝G=7300 ,
磷青铜线G=4500 ,
黄铜线G=3500
d=线径
Do=OD=外径
Di=ID=内径
Dm=MD=中径=Do-d
N=总圈数
Nc=有效圈数=N-2
弹簧常数计算范例:
线径=2.0mm , 外径=22mm , 总圈数=5.5圈 ,钢丝材质=琴钢丝