JB
中华人民共和国机械行业标准
JB/T 7366-94
平面涡卷弹簧设计计算
中华人民共和国机械工业部 发布
中华人民共和国机械行业标准
JB/T 7366-- 94
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.
引引用标准
GB 3525 弹簧钢、工具钢冷轧钢带GB 3530 热处理弹簧钢带GB 8708 汽车车身附件用异形钢丝
3 弹簧的形式
(B型) 如图 1.
A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.
JB/T 7366-94
表1
代号 单位叁数名称材料宽度 bdz接触型弹赞卷紧在芯轴上赞圈的外径芯轴直径 d mmD:接触型弹簧盒内径接触型弹簧未受外转矩时簧圆的内径 DN/mm²材料弹性模量 Eh mm材料厚度材料截面惯性矩 1 mm*材料工作圈展开长度芯轴上材料固定长度 lsmm簧盒上材料固定长度 .D材料展开总长度 L弹簧的工作转数 转n弹簧自由状态下的围数 no接触型弹簧未受转矩时的围数 n1接触型弹簧卷紧在芯轴上时的圈数 nz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 t弹簧转矩 T弹簧最小输出转矩 T Nmm弹簧最大输出转矩 r: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 a材料抗拉强度极限 N/mm?材料的屈服极限 0变形角 4 rad(")
5 材料
5.1 弹簧一般采用表2所列材料制造，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.
表2
标 准号 材料名称 牌 号GB 3525 弹簧钢、工具钢冷轧钢带65Mn、50CrVA、60Si2MnA、60Si2MnGB 3530 热处理弹簧钢带I、1、I级 65Mn、T7A、T8A、T9A、60Si2MnA、70Si2CrGB 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. 1.101.20 1.40.1.50 1.60 1.80 2.0 2.2 2.52.8 3.0 3.2 3.5. 3.8 4.0
表 4
mm
5.55 .6 7 8 9. 10 1214 16 18 '20 22 25 28 3032 35 40 45 50 60 70 80
表5
硬 度 抗拉强度钢带的强度级别 ObAH HRC N/mm²1 375~485 40~48 1275~1600I 48~55486~600 1579~1863r V600 >55 >1863
注：①Ⅱ级强度钢带厚度不大于1.0mm.②1级强度钢带厚度不大于0.8mm.
6 弹簧的基本计算公式
转矩T作用下的变形角按式(1)计算：
转矩 T作用下的工作转数按式(2)计算：
(2)
转矩T作用下的强度按式(3)计算：
式中；I--材料截面惯性矩，I=bh/12；
2-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
非接触型弹簧分外端固定（图2a）和外端回转（图2b）两种.7. 1.1
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弹簧的变形角按式（4)计算：
式中：K-系数，外端固定时K一1；外端回转时K，一1.25.
7.2.2弹簧的刚度T'按式（5)计算：
（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：
（6）
式中：K2--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.
