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一、弹簧按工作特点分为三组

(1)、受动负荷(即受力忽伸忽缩,次数很多)的弹簧,而且当弹簧损坏后将引起整个机构发生故障。例如,发动机的阀门弹簧、摩擦离合器弹簧、电磁制动器弹簧等。

(2)、受静负荷或负荷均匀增加的弹簧,例如安全阀和减压阀的弹簧,制动器和传动装置的弹簧等。

(3)、不重要的弹簧,例如止回阀弹簧手动装置的弹簧,门弹簧和沙发弹簧等。

二、按照制造精度分为三级

1级精度:受力变形量偏差为±5%的弹簧,例如调速器和仪器等需要准确调整的弹簧。

2级精度:受力变形量偏差为±10%的弹簧,例如安全阀、减压阀和止回阀弹簧,内燃机进气阀和排气阀的弹簧。

3级精度:受力变形量偏差为±15%的弹簧,不要求准确调整负荷的弹簧,象起重钩和缓冲弹簧、刹车或联轴器压紧弹簧等。

三、弹簧材料和允许工作应力的确定

材料分类和性能,根据化学成分来分,弹簧钢大致分为几种,它的性能如下:

优质碳素钢(例如正、中、高级碳素弹簧钢丝)是廉价的弹簧钢,有相当好的耐疲劳强度。但是,如果含碳太高,在热处理时表面容易脱碳。此外,它不能在大于120°C的温度下正常工作。

低锰钢(例如60Mn)价廉、脱碳少,但淬火后容易产生裂缝和热脆。

硅钢(例如60Si2Mn)来源比较广,容易热处理,可淬性高,缺点是表面容易脱碳,而且容易石墨化。

铬钒钢(例如50CrVA)是耐疲劳和抗冲击最好的弹簧钢,有很高的机械性能,并能在400°C以下工作,但价格比较贵,使用上受到限制。

不锈钢、青铜或锡锌青铜,有耐腐蚀的特点,所以在化学工业中多数都采用这种材料的弹簧,但是由于青铜类的材料不易热处理和机械性能差,所以一般机械都尽量避免采用这种弹簧材料。

在卷绕工艺上,弹簧材料可分为下面两种:

一种是冷绕的弹簧材料、当钢丝直径d≤8毫米时,一般都采用冷绕,因为有些弹簧钢丝经制造厂用特殊方法热处理后冷拉而成(例如琴钢丝或正、中、高级碳素弹簧钢丝)强度很高,冷绕后不必再淬火,但必须进行低温回火,以消除内应力(青铜丝也要采用冷绕后进行低温回火)。但是有的弹簧钢丝(例如60Si2Mn)在出厂的时候没有经过热处理,冷卷成弹簧后,必须进行淬火和回火。另一种是热卷弹簧材料、凡钢丝直径d>8毫米的,或弹簧指数C特别小的弹簧,或者是某些合金弹簧钢丝(例如60Si2Mn、50CrVA等),直径虽然不很大,但由于钢丝太硬,不容易冷绕,也应该用热绕的方法制成弹簧,然后再进行淬火和回火。

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