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圓柱(zhù)螺旋彈簧受壓或受拉時,彈簧絲的受力情況是 一樣的。現就下圖<圓柱螺旋壓縮彈(dàn)簧的受力及應力分析>所示(shì)的圓形截面彈簧絲(sī)的壓縮彈簧承受軸向載荷P的情況進行(háng)分析。
式中C=D2/d 稱(chēng)為旋繞比(或彈簧指數)。為了使彈簧本身較為穩定,不(bú)緻顫(chàn)動和過軟(ruǎn),C值不能太大;但為避免卷繞時彈簧絲受(shòu)到強烈彎曲,C值又不應太(tài)小。C值的範圍為4~16(表<常用旋繞比C值>),常用值為5~8。
由圖<圓柱螺旋壓(yā)縮彈簧的受力及應力分析a>(圖(tú)中彈簧下部斷去,末示出)可知,由于彈簧絲具有升角α,故在通過彈簧軸線的截面上,彈簧絲的截面A-A呈橢圓(yuán)形,該截面上作用着力F及扭矩。因而在彈(dàn)簧絲的法向(xiàng)截面(miàn)B-B上則作用有橫向力Fcosα、軸向力Fsinα、彎矩M=Tsinα及扭矩Tˊ= Tcosα。由于彈簧的(de)螺旋升角(jiǎo)一般(bān)取為α=5°~9°,故sinα≈0;cosα≈1(下圖<圓柱螺旋壓縮彈簧的受力(lì)及應力分析b>),則(zé)截面B-B上的應力。