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1、第十四章第十四章 弹簧弹簧 填空题 选择题 计算题 问答题141汽车车轮的上方，用板簧制成弹性悬挂装置其作用是_。 答案：缓冲吸振。142常用的弹簧秤中的弹簧，其作用是_。答案：测量载荷大小143枪栓弹簧中的弹簧，其作用是_。答案：储存及输出能量。144按照承受的载荷不同，弹簧可以分为_、_、_、_答案：拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧、弯曲弹簧145在一般机械中，最常用是_弹簧答案：圆柱螺旋。146圆柱形螺旋弹簧的弹簧指数C是_。答案：中径D2 与簧丝直径d之比。148在工程中，常用弹簧指数范围为_。答案：58。149圆柱压缩螺旋弹簧的螺旋角a1 _拉伸螺旋弹簧的螺旋角a2答案：大于1410弹簧
2、的工作圈数。是按弹簧的_要求，通过计算来确定。 答案：刚度。147圆柱形压缩螺旋弹簧，其支承圈的圈数取决于_。答案：弹簧端部的形式1411在机械中应用最广的弹簧是下列中哪种？（1）板弹簧；（2）盘簧；（3）圆柱形螺旋弹簧；（4）圆锥形螺旋弹簧。答案：圆柱形螺旋弹簧1412当弹簧丝直径 d 一定时。弹簧指数 C选得过小时所产生的缺点是下列中哪个？答案：弹簧卷制很困难，且工作时内侧应力大。（1）弹簧尺寸大，结构不紧凑； （2）弹簧的刚度很小；（3）弹簧卷制很困难，且工作时内侧应力大；（4）簧丝的长度和重量较大。1413当弹簧丝直径一定时，弹簧指数C选得过大所带来的缺点是下列中哪个？（1）弹簧的刚度
3、太小易发生颤动，影响正常工作；（2）弹簧卷制很困难；（3）弹簧受载时，内侧应力较大；（4）弹簧易产生失稳现象。答案：弹簧的刚度太小，易发生颤动，影响正常工作。1414设计圆柱形螺旋弹簧时，弹簧指数可参考下列哪个数值的大小来初步选择？（1）弹簧丝的直径d；（2）弹簧的螺旋角a；（3）节距t； （4）弹簧的自由高度H0答案：弹簧丝的直径八1415圆柱形 拉压螺旋弹簧工作高度H w与自由高度H 0的差值，取决于下列中的哪个？（1）端部形式；（2）轴向间隙；（3）变形尺寸；（4）钩环尺寸。 答案：变形尺寸1416用冷卷法制成的弹簧，采用的热处理方法是哪个？（1）淬火；（2）回火；（3）淬火后回火；（4
4、）渗碳后淬火。1417弹簧采用强压处理是为了提高哪个性能？（1）静载强度；（2）疲劳强度；（3）刚度；（4）高温性能。答案：静载强度。1418弹簧采用喷弹处理是为了提高下列中哪种性能？（1）静载强度；（2）疲劳强度；（3）刚度；（4）高温性能。答案：疲劳强度。1419计算圆柱形 拉压螺旋弹簧丝法向剖面内的切应力时，引入应力补偿系数K，是为了考虑下列哪种因素？（1）卷绕弹簧时所产生的内应力；（2）簧丝表面可能存在缺陷；（3）螺旋角和簧丝曲率以及切向力产生的切应力；（4）弹簧丝靠近弹簧轴线一侧要发生应力集中。答案：螺旋角和簧丝曲率以及切向力产生的切应力。答案：回火。1420圆柱形扭转螺旋弹簧在扭矩
5、作用下弹簧丝法向剖面内的最大弯曲应力出现在什么地方？（1）剖面的圆心O点处；（2）剖面远离弹簧轴线一侧的一点；（3）剖面靠近弹簧轴线一侧的一点；（4）剖面圆周上的其它点。答案：剖面靠近弹簧轴线一侧的一点。1421圆柱形扭转螺旋弹簧，若中径D2和弹簧材料不变，仅把弹簧丝直径d和工作圈数n都增大到2倍，则它受载后的最大弯曲应力 max为多大？（1）略小于原来的18；（2）原来的18；（3）略大于原来的18；（4）原来的14。 答案：略大于原来的18。1422 一圆柱形扭转螺旋弹簧，其簧丝直径 d4.5 mm，外径 D31.5 mm，若材料的许用弯曲应力 b 875MPa，则弹簧所能承受的最大工作扭
6、矩T max为多少Nm？（1） 69；（2） 72；（3）75；（4） 78答案：691423离合器中的圆柱形压缩螺旋弹簧，其外径 D 30 mm，弹簧丝直径 d3 mm，最大工作载荷F=100N，若弹簧工作圈数 n 6，弹簧材料的剪切弹性模量G 80000MPa，则弹簧在载荷下的变形量为多少mm？（1） 1458；（2） 1513；（3） 1562；（4） 1631答案：14.58。1425 一压缩螺旋弹簧的最大工作载荷F2=250N，最小工作载荷F1 180N，弹簧丝直径 d25mm，弹簧指数C8，工作变形=15 mm。若弹簧材料的剪切弹性模量G80000 Mpa，则弹簧圈数n应取多少圈？
7、（1） 95；（2） 10；（3） 105；（4）1l答案：10.51424有一根圆柱形 拉压螺旋弹簧，因断掉一段，改制成一根较短的弹簧，工作圈数只有原来的23，其它参数均保持不变。若原来弹簧的刚度 Kp 36ONmm，则短弹簧的刚度为多少Nmm？（1） 180；（2） 240；（3） 360；（4） 540。答案：5401426 有一定刚度的圆柱形螺旋弹簧，最大工作载荷P2=300N时，变治量2240mm，求其刚度KP；当变形量 1 =40mm时，弹簧所受的载荷P1又是多少？解：当变形量1 =40mm时，弹簧所受的载荷P1 为1427 一个调节阀用弹簧所受载荷P460N，弹簧丝直径d4mm，
8、工作圈数 n 6，材料为60 SiZMn，受变载荷作用次数为104，试计算弹簧的变形量和刚度K P，并验算该弹簧的强度及稳定性。选取弹簧的自由高度H0 90mm。解1）校核弹簧强度根据表167，当 d=4mm时，选取弹簧的弹簧指数 c 7，则中径为根据下式计算弹簧的补偿系数K：由表165查得。B 1600MPa；由表 163可知：=0.4 B= 0.41600=640MPa,则 2）确定弹簧变形量查表162得G80000MPa，由式得 3）确定弹簧的刚度KP4）验算稳定性求弹簧的高径比对于两端自由转动的情况应进行稳定性验算。根据图1615 查得不稳定系数C u=0.3，代入下式中得弹簧的临界载
9、荷：此值大于工作载荷460N，所以满足稳定性要求。1428设计一圆柱螺旋压缩弹簧，其工作载荷 P 1500N，对应的变形量= 50 mm，材料为 60 SiZMn，计算时可按 类弹簧考虑。解：（1）根据表165查得60SiZMn ,类B 1600MPa，按表162查得许用切应力=0.4 B=0.41600=640 Mpa,切变弹性模量G80000 MPa。（2）根据表 167，假设弹簧丝直径 d为 57 mm，初选弹簧指数C6由此求得补偿系数K为（3）按式（1610），计算弹簧丝的直径 d：取 d7mm（4）按C=D2/d得： D2=cd=6 7=42 mm（5）按照下式可求得工作留数n：取n
10、11圈（6）为了保证工作变形量为并紧变形量 b的 0.8倍，取（7）并紧载荷P b为取试验弹簧的工作极限载荷 P l in=P b 1875 N（8）按下式计算工作极限并紧应力为其值低于极限值 s 800MPa，故满足要求（9）有关几何参数：（10）验算稳定性 如此弹簧采用一端固定，另一端自由转动的支承（b37），或两端固定的支承（ b53），不产生失稳现象。如两端都为自由转动支承（ b 26），应进行稳定性验算。设此弹簧采用一端固定，另一端自由转动的支承，因而可以不进行稳定性验算。（11）安装载荷（最小载荷）和变形量：（12）计算弹簧的其它尺寸：弹簧的安装高度为弹簧的工作高度为（13）绘制弹
11、簧的特性曲线与工作图（从略）。弹簧丝展开的长度为1429弹簧有哪些功用？举例说明之。答：弹簧在不同的使用场合，所起作用也不同，其功用归纳如下。（1）减振和缓冲。如汽车、火车车厢下的减振弹簧，以及各种缓冲器用的弹簧。（2）测量力的大小。如测力器和弹簧秤中的弹簧。（3）储存及输出能量。如钟表弹簧、枪栓弹簧。（4）控制机构的运动。如离合器中的控制弹簧，内燃机汽缸的阀 门弹簧。1430设计圆柱形螺旋弹簧时，怎样选取弹簧指数 C？弹簧指数C和弹簧刚度K P的含义是什么？答：弹簧指数（又称为旋绕比）C=D2 / d；D2 为弹簧的中径；d为弹簧丝直径。为了使弹簧本身较为稳定，不致颤动和过软，C值不能太大；
12、但为避免卷绕时弹簧丝受到强烈弯曲，C值又不应太小。1431对于压缩弹簧为什么要考虑稳定性？弹簧的稳定性与哪些因素有关？为了保证弹簧的稳定性可采用哪些措施？答：对于压缩弹簧，如其长度较大时，则受力后容易失去稳定性。如图144（a）所示。为了便于制造及避免失稳现象，一般压缩弹簧的细长比 b=H0 / D2（H。为弹簧自由高度；A为弹簧中径）按下列情况取值：当两端固定时，取b53；当一端固定，另一端自由转动时，取b37；当两端自由转动时，取b26弹簧的刚度KP 含义是：弹簧产生单位变形所需的载荷。K P是表示弹簧性能的主要参数之一。刚度越大，需要的力越大，则弹簧的弹力越大。弹簧指数C值对刚度K P影响很大，合理地选择C值就能控制弹簧的弹力。当b大于上述数值时，要进行稳定性验算。并应满足：PcP max（P c稳定时的临界载荷；P max为弹簧的最大工作载荷）。如果Pc P max时，要重新选取参数，改变b值，提高P c值，使其大于P max值，以保证弹簧的稳定性。如条件受到限制而不能改变参数时，则应加装导杆或导套如图（b）、（C）所示。
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