扭力弹簧扭力计算

一、扭力弹簧扭力计算

在工程设计中，计算轴的扭矩非常重要，因为扭矩决定了轴的应力和寿命。扭矩是力和力臂的乘积。在实际应用中，我们通常关心的是轴上的最大扭矩，以确保其在正常工作条件下不失效。

以下是计算轴上最大扭矩的一般步骤：

1. 选择适当的材料和强度：根据工作条件和环境要求，选择合适的轴材料和许用应力。对于汽车、工程机械等应用，通常需要考虑轴的疲劳寿命，因此需要选用较高强度的材料。

2. 计算轴的直径：根据轴的材料和许用应力，可以计算出轴的最小直径。这是确保轴在最大扭矩作用下不会失效的最小直径。

3. 计算轴的扭矩：首先计算出作用在轴上的扭矩。假设扭矩为 T（牛顿·米），作用距离为 l（米），力臂为 r（米）。那么，扭矩可以表示为：

T = r × l × F / (2 × π × d²)

其中，F 是作用在轴上的外力（牛顿），d 是轴的直径（米）。

4. 计算轴的应力：根据轴的材料和许用应力，可以计算出作用在轴上的最大应力。最大应力等于轴的许用应力与扭矩的乘积，即：

σmax = σy × T

其中，σy 是轴的许用应力（兆帕），T 是扭矩（牛顿·米）。

5. 评估轴的安全性：根据计算出的扭矩和应力，评估轴在实际工作条件下的安全性。如果扭矩和应力都在许用范围内，则轴是安全的。否则，需要考虑对轴进行加强或更换。

需要注意的是，以上计算方法适用于一般工程应用。对于更复杂的情况，如高速、高负载或高温环境下的轴，可能需要考虑更复杂的计算方法和设计参数。在实际设计过程中，请参考相关设计手册和标准。

二、扭力弹簧力计算

螺栓的扭力要求与螺栓的材质有关与选择扭力扳手的精度是无关的。一般是根据所紧固的物件需要的扭矩精度来选择扭力扳手的，比方安装汽车轮胎，需要100NM±1NM，就需要用1%精度的扭力扳手。

扳手精度是取螺栓要求公差的50%，用5%精度的扳手保证10%精度的扭矩，用10%精度的扳手保证20%精度的扭矩。

还有一种办法计算CP值，CP值大于1.33即可，在1.66附近。 至于扭力扳手的检定是另一个问题，根据计量的要求，检定10%精度的扳手需要3%以上精度的检定装置，检定3%精度的扳手至少需要1%精度的检定装置。使用扭矩扳手时，应均衡缓慢地读取，切不可猛拉猛压，以免导致短路，造成输入扭矩不济。在超过预置扭矩后，应暂停读取。

无法用于预置式扭矩扳手去拆除螺栓或螺母。

不准在扭矩扳手尾端加接套管缩短力臂，防止损毁扭力扳手。

根据必须调节所需的扭矩，并证实调节机构正处于瞄准状态才可用于。

预置式扭矩扳手用于完，应将其调到大于扭矩，使测力弹簧充份放开，以缩短其寿命。

应防止水分入侵预置式扭矩扳手，防止零件破损。

所搭配的扭矩扳手的开口尺寸必须与螺栓或螺母的尺寸相符合，扳手开口过大易滑脱并受损螺件的六角，在进口汽车修理中，应留意扳手公英制的自由选择。各类扳手的搭配原则，一般优先搭配套筒扳手，其次为梅花扳手，再次为开口扳手，最后选活动扳手。为避免扳手损毁和滑脱，应使拉力起到在开口坚硬的一边，这一点对受力较小的活动扳手尤其应当留意，防止开口经常出现“八”字形，损毁螺母和扳手。

三、扭力弹簧选择计算公式

扭簧圈数越多扭力不一定越大，弹簧的扭力，主要取决于它的弹性系数的大小。

扭簧圈数和扭力的关系其实主是个弹簧在工作，

弹簧的扭力，主要取决于它的弹性系数的大小，

而弹性系数的大小主要取决于：材料、横截面积、单位长度内的圈数。这些共同决定了它扭力的大小。厦门市宏圣弹簧有限公司为您详细介绍：

d (弹簧线径) ：该参数描述了弹簧线的直径，也就是我们说的弹簧钢丝的粗细，默认单位mm。

Dd (心轴最大直径)：该参数描述的是工业应用中弹簧轴的最大直径，公差±2%。

D1 (内径)：弹簧的内径等于外径减去两倍的线径。扭簧在工作过程中，内径可以减小到心轴直径，内径公差±2%。

D (中径)：弹簧的中径等于外径减去一个线径。

D2 (外径) ：等于内径加上两倍的线径。扭簧在工作过程中，外径将变小，公差(±2%±0.1)mm。

L0 (自然长度)：注意：在工作过程中自然长度会减小，公差±2%。

Tum (扭转圈数)：弹簧绕制的圈数，圈数的不同直接影响扭簧的性能。扭簧的圈数越多扭力越小。

deg (原始角度)：扭簧的两个扭脚之间的原始角度。上图的原始角度为180°。

X1 (支承长度)：这是从弹簧圈身中轴到弹簧支承的长度，一般工作中是固定不动的，也就是我们所说的固定力臂，公差±2%。

X2 (施力长度)：这是从弹簧圈身中轴到弹簧施力点的长度，一般工作中是转动的，也就是我们所说的施力力臂，公差±2%。

A1 (工作扭转角度)：扭转弹簧的在工作中扭转的角度。

An (最大扭转角度)：扭转弹簧的最大扭转角度。

F1 (工作负荷)：扭簧在工作角度A1时作用在扭转弹簧支承上的作用力。

Fn (最大负荷)：允许作用在扭转弹簧支承上的最大力，对应的是An最大扭转角度时所需的作用力。

M1 (工作扭矩)：扭簧在工作角度A1时允许扭矩(牛顿*毫米)。

Mn (最大扭矩)：最大允许扭矩(牛顿*毫米)，对应的是An最大扭转角度时的允许扭矩。

K (弹簧刚度)：这个参数确定弹簧工作时的阻力。单位牛顿 * 毫米/度，公差±15%。

支承位置：扭转弹簧的支承有四个位置：0°, 90°,180°和 270°。

四、扭力弹簧扭力大小因素有哪些:扭力弹簧规格表知识

　扭矩限制器又称安全离合器、安全联轴器，常用于安装在动力传动的主、被动侧之间，当发生过载故障时（扭矩超过设定值），扭矩限制器便会产生分离，从而有效保护了驱动机械（如电机、减速机、伺服马达）以及负载，常见形式为：磨擦式扭矩限制器以及滚珠式扭矩限制器。　　扭矩限制器的安装结构形式有：轴-轴、轴-法兰、轴-同步带轮、轴-链轮、轴-齿轮、轴-带轮等。TGB扭矩限制器：　属滚珠式扭矩限制器，内置精密滚珠机构，一旦产生过载，主、被动侧之间产生分离，操作简单，价格适中，应用范围广，有以下特点：　　分离动作准确，精度高，对负载变化反映灵敏，即使在反复分离动作连续工作的情况下其分离扭矩精度都能保持在±10%以内；　　多种规格可供选择，从0.294N?m(0.03kgf?m)至7154N?m（730kgf?m）有58种规格可供选择；　　自动复位功能，消除过载后，重新启动驱动机便可自动复位；　　唯一位置复位功能，确保过载后的位置度或重复位置度；　　扭矩简单易调且易读，只需旋动调整螺母，再通过刻度盘及扭矩指示器即可轻松的将脱开扭矩值调至设定值；　　几乎无传动间隙，TGB08～16由于其特殊结构无任何传动间隙；　　配有标准的过载检测传感器，通过使用交流或直流的TG传感器可在扭矩过载时输出交流或直流电信号，可用于启动报警装置（如电铃、指示灯），亦可用于瞬间关闭驱动机。

五、扭力弹簧力计算公式

计算碟簧扭矩计算公式如下：

公式:F=(Ed^4*)ψ/ (3670*n*D) 

L E:弹簧模量(一般取20000) ;d:线径; ψ:扭动角度, n:有效圈数, D:中径. L:扭臂长度。

六、扭力弹簧参数

  中国常用的弹簧不锈钢包括弹簧不锈钢丝（Yb（T）11），主要用于腐蚀性环境，非铁磁要求等。相应的国外主要标准有：日本的jisg4314，日本的saej217和saej230。美国，德国的din11224，世界的iso6931和美国的astm313。

  另外，在不锈钢涡旋弹簧中，所用的不锈钢带也被制定为工厂标准：弹簧用冷轧不锈钢带gb423

  不锈钢丝的主要特性来自冷加工硬化处理，固溶沉淀硬化处理和淬火热处理。常用的弹簧不锈钢材料有：0crl9nil0、0crl7nil2m02、1Crl8Ni9、0crl9nil0等；3Crl3、2Crl3等；0crl7ni8a1、0crl5ni7m02a1等

  0crl9nil0、0crltnil2m02、1Crl8Ni9和0crl9nil0是奥氏体不锈钢。它们用于冷拔硬化和成型后的弹簧成型，然后经过应力消除和形状稳定处理。这种弹簧不锈钢丝的强度性能取决于钢丝的冷拔强度。

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  1Crl3、2Crl3等是马氏体不锈钢。成型后，需要对弹簧进行淬火和热处理以获得所需的强度性能。它们通常用于较大的弹簧。

  0crl7ni8a1（17-7ph）和0crl5ni7m02ai（phl7mo）是奥氏体马氏体沉淀硬化不锈钢。固溶处理后的钢丝在弹簧成形后（通常为400-500℃）进行时效处理，由于硬化相在钢中的析出，弹簧获得了最高的强度。

不锈钢弹簧的好坏辨别

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弹簧丝是一种钢，在回火状态下有着一定的弹性，所以人们在这种特殊的性能下制作各种弹性元件，对不锈钢弹簧丝来说，它的弹性大小完全取决于其弹性变形的大小,如果是优质的弹簧丝会有全面的变形能力，不仅弹性出众，载荷能力也十分强大。要知道好的弹簧丝，是非常宽泛的，实际上也有者严格的质量标准。为了满足更多的性能要求，弹簧丝在冶炼的过程中要注意钢的纯洁度。弹簧丝的纯洁都跟均匀度是制作不锈钢弹簧的重要因素。

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不锈钢弹簧的清洗抛光方法

  不锈钢弹簧的机械性能可分为拉伸弹簧，压缩弹簧，扭力弹簧和弯曲弹簧。根据形状，可分为碟形弹簧，圆形弹簧，板簧，螺旋弹簧，截锥圆锥形弹簧和扭杆弹簧。普通圆柱弹簧非常简单，可以根据这种情况制成各种类型，结构简单，因此应用程序最为广泛。一般来说，弹簧应具有较高的弹性极限，疲劳极限，冲击韧性和耐腐蚀性。所用的一般材料如上所述。制造后应对

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不锈钢弹簧进行压制或抛光，以提高弹簧的承载能力和表面光洁度。

  一，不锈钢弹簧的清洗抛光方法：

  1.将不锈钢弹簧放入用水稀释的金属清洁剂a（洗涤剂A和水的稀释比为1：1和1：2）的塑料容器中，没有油，没有时间恢复金属弹簧表面的氧化皮颜色。浸泡时间不宜过长，并用水冲洗。这种不锈钢的弹簧表面具有二次发光效果。

  2.将弹簧清洗成粗磨，将弹簧振

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动研磨机或六角鼓的弹簧重量（最好的弹簧与粗砂的体积比为1：3，洗涤剂的量为1％-2％）清洗。用清水清洁弹簧，对表面刮擦的弹簧进行研磨和抛光，并改善弹簧表面。但是它不适合密集，密集，弯曲的弹簧。

  二。清洁注意事项：

  请注意，请勿在洗涤表面上使用含有研磨剂，钢丝刷（球），研磨工具等的漂白剂或洗涤剂去除洗涤剂。清洁结束时，用清水清洁表面。

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  洗涤方法；

  用肥皂，弱洗涤剂或温水，标签和贴纸除尘，易于清除脏物，污染后用温水，脂肪，油，润滑油弱洗涤剂，用中性洗涤剂或氨水或特殊的软布或纸擦干清洁药物。

  抛光不锈钢弹簧；

  抛光后，干燥和清洁的水（例如，灯表面的镀镍不锈钢弹簧）在粗糙的抛光机或六角滚筒的振动下抛光后将永不褪色（弹簧与细磨料的体积比为1：3，数量增白剂B的

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重量百分比为1％-2％，弹簧的重量，不再可用光）

不锈钢弹簧的回火时间控制技巧

  不锈钢弹簧回火时间控制技巧：

  1.碳钢的回火特性

  回火后的弹簧硬化不锈钢的机械性能通常通过硬度测量。

  在不完全淬火的情况下，沿工件截面的硬度差随回火温度和回火时间的增加而减小。合金钢的回火特性与碳素钢基本相似。

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  但是，对于具有二次硬化现象的钢，则有所不同，并且不能简单地使用m参数来表征回火度。

  2.低温回火

  不锈钢弹簧的低温回火也称为“应力回火”。回火温度范围为150-250℃，回火后的组织为回火马氏体。

  钢具有较高的硬度和耐磨性，但其内应力和脆性降低了。渗碳和表面淬火后，回火零件的硬度通常为58-64hrc。

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  3.回火时间

  不锈钢弹簧的回火时间应包括根据工件的横截面均匀达到回火温度所需的加热时间，以及根据M参数达到所需回火硬度所需的时间。如果考虑消除内应力，则还应考虑不同回火温度下应力松弛所需的时间。

  对于主要是应力松弛的低温回火时间，它应比表中列出的数据更长，并且可能长达数十小时。对于二次淬火高合金钢，回火时间应根

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据碳化物转变过程通过试验确定。当残留的奥氏体更多并且通过二次淬火消除时，还应确定回火时间。