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    彈簧的彈性系數和哪些因素有關

    日期:2022-01-13 08:22:38

    彈簧的彈性系數k與彈簧的直徑,彈簧的線徑,彈簧的材料,彈簧的有效圈數有關。具體關系是:
    與彈簧圈的直徑成反比,
    與彈簧的線徑的4次方成正比,
    與彈簧的材料的彈性模量成正比,
    與彈簧的有效圈數成反比.

    c=F/λ=Gd4/8D23=Gd/8C3n
    上式中:
    c:彈簧的剛度,(即你所說的彈性系數,中學物理叫倔強系數k);
    F:彈簧所受的載荷;
    λ:彈簧在受載荷F時所產生的變形量;
    G:彈簧材料的切變模量;(鋼為8×104MPa,青銅為4×104MPa)
    d:彈簧絲直徑;
    D2:彈簧直徑;
    n:彈簧有效圈數;
    C:彈簧的旋繞比(又稱為彈簧指數 )
    由上式可知。當其它條件相同時,C值愈小的彈簧,剛度愈大,亦即彈簧愈硬;反之則愈軟。還應注意到,C值愈小,彈簧內、外側的應力差愈懸殊,卷制愈難,材料利用率愈低,并且在工作時將引起大的扭應力。所以在設計彈簧時,一般規定C≥4,且當彈簧絲直徑d越小時,C值越宜取大值。
    其實上面這個公式是根據微段彈簧絲ds受轉矩后扭轉dθ,從而產生微量變形dλ,再將dλ積分而得到圓彈簧絲螺旋彈簧在受載荷F后所產生的變形量:31.jpg


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