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1、1,佳 能 五 金 制 品 厂 CHIANENG METAL MFY., LTD,弹簧设计讲座,讲师: 刘理彬 2002年10月,2,弹簧设计讲座大纲,一、佳能公司简介。,二、弹簧使用之材料及用途：A、SUS;B、SWC；C、SWPAB；D、其它；,三、弹簧的设计资料及实例解析,A、压簧设计资料（JIS B 2704）,B、拉簧设计资料（JIS B 2707、2708）,C、扭簧设计资料（JIS B 2709）,四、弹簧的JIS B公差标准,A、压簧,B、拉簧,C、扭簧,五、弹簧设计的应考量事项及界限值,A、镀金、银,B、镀铬,C、镀镍,D、镀锡,E、镀锌,F、染黑,六、三视图与一视图的位置关
2、系及测量系统解析,3,一、佳能公司简介,企业形态:台商独资,企业代表:廖信华,资本金:6250万港币,台设厂时间:1973年11月,中国大陆设厂时间:1994年元月,从业人员:400人(日本人二名,台籍七名),主要产品:精密弹簧、精密轴,生产能力：弹簧：140，000，000PCS、轴：13，000，000PCS,材料来源：日本、韩国、台湾,设备数量：弹簧137台，轴120台；设备产地：日本、德国、台湾,加工范围：弹簧线径0.08mm4.0mm,轴外径：1.0mm42mm,4,一、佳能公司简介,客户比例：日系66%、台系26%、其它8%,主要客户：柯尼卡（Konica) 理光(Ricoh） 佳
3、能（Canon),爱 华（Aiwa) 索尼（Sony) 东芝（Toshiba),摩托罗拉（Motorola）三洋（Sanyo） 尼康（Nikon）,注：于98年元月通过ISO9002认证，计划于2003年六月前完成ISO9002 （94版与2000版）换证工作，以及QS9000认证。,5,二、弹簧使用之材料及其用途,6,二、弹簧使用之材料及其用途,7,三、弹簧设计资料,8,三、弹簧设计资料,9,三、弹簧设计资料,弹簧比例系数 K=,弯曲应力 =,（安全确认） 安全角（间隔角） 14 度以下 弹簧指数 413 扭转应力 容许限界以下 第1荷重（A） 0.8L以下 第2荷重（B） 1.2M以上,荷
4、重 P = K ,Gd4,8D3Na,8DP,d3,K,K=,4C-1,4C-4,+,0.615,C,压缩弹簧,(无研磨),(研磨),10,三、弹簧设计资料,荷重,P = k+ Pi,初张力,Pi =,d4G,800D2,Gd4,8D3Na,K =,弹簧定数,弯曲应力,自由长,8DP,d3, =,L0 = d(N+1)+2.2(D-d),k,（安全确认） 扭转应力 容许限界以下 弯曲应力 容许限界以下 初张力的减少 （最大引张时）,引张弹簧,11,三、弹簧设计资料,(臂长度的场合),弹簧定数不清,荷重,弯曲应力,(安全确认),弯曲应力,容许限界以下,kTd =,Ed4,3667DN+389(a
5、1+a2),P =,R,kTdd,=,Edd,360DN,=,32PR,d3, kb,kb =,4C2 C-1,4C(C-1),扭力弹簧,12,日本JIS B 27042709摘要,弹簧特性的许容差 表3-7冷间成形压缩线圈弹簧的寸法及弹簧的特性许容差。 项目 许容差或范围 （a） 有指定的弹簧特性时要做为参考值. （b） 没指定弹簧特性时要参考次表.,自由高度,D/d,13,线圈直径是内径或外径的选那一方规定,其数值是按照如下表,线圈直径,等级,日本JIS B 27042709摘要,14,日本JIS B 27042709摘要,（a）,总卷数,(a) 有指定的弹簧特性时要做为参考值. （b）没
6、指定弹簧特性时要参考次表(20T以下，1/4T). 进行端面研削弹簧的线圈外侧面面的倾斜许容限度如下表：,注：H。：自由高度 括弧内的倾斜角度,15,日本JIS B 27042709摘要,弹 簧 特 性,指定,弹簧特性是要把指定高度时的荷重指定,但是需要弹簧定数时,也可以指定这个公差.,指定长度的荷重,等级,指定高度时的荷重是这时的垂度是规定于试验荷重时的垂度2080%之间.,16,日本JIS B 27042709摘要,弹簧定数是在於试验荷重时的垂度3070%之间的2个荷重点,按照荷重的差和垂度的差来规定.,弹簧定数,有效圈数,17,自由高度,D/d,日本JIS B 27042709摘要,b)
7、 没有弹簧特性指定时自由长许容差是按照如下表.,a) 有弹簧特性的指定时自由高度要做为参考值。,项目 许容差或范围,3-8冷间成形引张线圈弹簧的寸法及弹簧的特性许容差.,18,日本JIS B 27042709摘要,线圈直径的许容差是用外径来规定,其数值是按照如下表,线圈直径,D/d,总卷数及钩环,总卷数是原则上做为参考值，钩环的对向角、偏中心、倒、突出的许容差是依从于收付当事者间的协商.,19,日本JIS B 27042709摘要,一般设计参照下表：,对向角,等级,圈数,D/d,当：指数（D/d）大于15时，圈数超过40T，双方协商，但最小角度不小于40.,20,日本JIS B 2704270
8、9摘要,指定长度的荷重,指定,弹 簧 特 性,弹簧特性是指定于指定长度时的荷重，但是特别需要弹簧定数时也可以指定.,对于有效卷数3以上的弹簧，指定长度时的许容差是如下：,(初张力)+(指定长度时的荷重-初张力) ,在这里(初张力的平衡度)和(对于垂度荷重的平衡度)是依各如下表,21,日本JIS B 27042709摘要,指定长度时的荷重是,规定于其试验时的垂度是试验时的垂度2080%之间,但是指定长度时的垂度是做为4mm.,弹簧定数,有效圈数,弹簧定数是在於试验荷重时的垂度3070%之间的2个荷重点,按照荷重的差和垂度的差和垂度来规定.,22,日本JIS B 27042709摘要,1- 3扭线
9、圈弹簧 （1） 弹簧的形状 弹簧的端末形状是依安装方法、安装地方而需要特殊的形状，也非常复杂 这里的图3-33-5形状的形状大致区分 图3-3基本形状 (a)短的钩环 (b)折角 (c)直线起 码,23,图3-4 基本形状 （a） 直线段 (b)1段弯曲 (c)工段弯曲 (d)钩环,日本JIS B 27042709摘要,24,日本JIS B 27042709摘要,图3-5 双扭簧 (2) 尺寸及弹簧特性 (2.1)许容差的等级 尺寸及弹簧特性的许容差等级是,1级,2级,3级,这等级是每各项目应于各种各样的需要而独立选定,但没有特别需要的许容差是不指定.,(2.2)尺寸及允许差，弹簧的尺寸是依从
10、指定，尺寸许容差是依从如下.,25,日本JIS B 27042709摘要,（1） 杆的自由角度，有弹簧特性的指定时，杆的自由角度是做为参考值，没有弹簧特性的指定时杆的自由角度许容差是依表3-9 表3-9 杆的自由角度的许容差,卷数,备注：这个值的适用于D/d 4以上，22以下.,26,日本JIS B 27042709摘要,(2)线圈直径,线圈直径的许容差是,应于弹簧的用途而内径或外径的那一方来规定.其数值是依表3-10.,表3-10 线圈直径的许容差,D/d,注:(1) 许容差是有需要时可以取单方面,这时把表中的许容差范围取一方. (2) 线圈部的长度,线圈部的长度许容差是,依表3-11,但是
11、不适用于卷粘着的部品.,27,日本JIS B 27042709摘要,表3-11 线圈部长度的许容差,D/d,(4)杆部的长度 杆部长度的测定是,图3-6杆部的长度L依L1来进行,其许容差是依表3-12.,28,日本JIS B 27042709摘要,表3-12 杆部的长度 许容差,29,(5) 杆部的弯曲角度,测定杆部弯曲角度是按照图3-7弯曲角度来进行,许容差是依表3-13. 图3-7 杆部的弯曲角度,图3-6 杆部的长度L及L1,表3-13 杆部弯曲角度的许容差,日本JIS B 27042709摘要,30,五、弹簧电镀相关资料,31,五、弹簧电镀相关资料,32,五、弹簧设计应考量事项,33,五、弹簧设计应考量事项,34,五、弹簧设计应考量事项,35,六、弹簧设计资料,36,六、弹簧设计资料,37,请多多指教!,