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圓柱(zhù)螺旋彈簧受壓或受拉時(shí),彈簧絲的受力情況是 一樣的。現就下圖<圓柱螺旋壓縮彈簧的受力及(jí)應力分析>所示的圓形截面彈簧絲(sī)的壓縮彈簧承受軸向載荷P的情況進行分析。
式中(zhōng)C=D2/d 稱為旋繞比(或彈簧指數)。為了使彈簧本身較為穩定,不緻顫動和過軟,C值不能太大;但為避(bì)免卷繞時彈簧絲受(shòu)到強烈彎曲(qǔ),C值又不(bú)應太小。C值的範圍為(wéi)4~16(表<常用旋繞比C值>),常用值為5~8。
由(yóu)圖<圓柱螺旋壓縮彈簧(huáng)的(de)受力及應力分析a>(圖中彈(dàn)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(de)截面上,彈簧絲的截面A-A呈橢圓形,該截(jié)面上作用着力F及扭矩(jǔ)。因而在彈(dàn)簧絲的法向截面B-B上(shàng)則作用有橫向力Fcosα、軸向力Fsinα、彎矩M=Tsinα及扭矩Tˊ= Tcosα。由于彈簧的螺旋升角(jiǎo)一(yī)般取為α=5°~9°,故sinα≈0;cosα≈1(下圖<圓(yuán)柱螺旋壓縮彈簧的受力及應力分析b>),則(zé)截面B-B上的應力。