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彈簧的彈性系數(shù)和哪些因素有關(guān)

問 提問者：網(wǎng)友 2017-10-16
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彈簧的彈性系數(shù)k與彈簧的直徑，彈簧的線徑，彈簧的材料，彈簧的有效圈數(shù)有關(guān)。具體關(guān)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(shù)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(shù)，中學(xué)物理叫倔強系數(shù)k);F:彈簧所受的載荷;λ:彈簧在受載荷F時所產(chǎn)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(shù);C:彈簧的旋繞比(又稱為彈簧指數(shù) )由上式可知。當(dāng)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(yīng)注意到，C值愈小，彈簧內(nèi)、外側(cè)的應(yīng)力差愈懸殊，卷制愈難，材料利用率也就愈低，并且在工作時將引起較大的扭應(yīng)力。所以在設(shè)計彈簧時，一般規(guī)定C≥4，且當(dāng)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(jù)微段彈簧絲ds受轉(zhuǎn)矩后扭轉(zhuǎn)dθ，從而產(chǎn)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(chǎn)生的變形量:
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