1、标准资料收藏家易启标准网免费提供十万标准书籍资料下载会打字、5分钟快速自助建网站易启建站网免费提供建站平台，商业网站1年仅60元 J 26JB/T 73661994平面涡卷弹簧设计计算1994-07-26 发布1995-07-01 实施中华人民共和国机械工业部 发 布标准资料收藏家易启标准网免费提供十万标准书籍资料下载会打字、5分钟快速自助建网站易启建站网免费提供建站平台，商业网站1年仅60元标准资料收藏家易启标准网免费提供十万标准书籍资料下载会打字、5分钟快速自助建网站易启建站网免费提供建站平台，商业网站1年仅60元11 主题内容与适用范围本标准规定了一般机械用平面涡卷弹簧的设计计算。本标准
2、适用于矩形截面材料，其厚度为 0.54 mm，宽度为 580 mm 的平面涡卷弹簧（以下简称弹簧）。本标准不适用于特殊性能的弹簧。2 引用标准GB 3525 弹簧钢、工具钢冷轧钢带GB 3530 热处理弹簧钢带GB 8708 汽车车身附件用异形钢丝3 弹簧的形式3.1 平面涡卷弹簧按其簧圈接触与非接触分为非接触型平面涡卷弹簧（A 型）和接触型平面涡卷弹簧（B 型），如图 1。A 型 B 型图 1 平面涡卷弹簧的型式3.2 非接触型平面涡卷弹簧，常用来产生反作用转矩，如电机电刷的压紧弹簧。接触型平面涡卷弹簧，常用作储存能量，如各种原动机构。4 弹簧的参数名称及代号弹簧的参数名称及代号见表 1。机
3、械工业部 1994-07-26 批准中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准平面涡卷弹簧设计计算JB/T 736619941995-07-01 实施标准资料收藏家易启标准网免费提供十万标准书籍资料下载会打字、5分钟快速自助建网站易启建站网免费提供建站平台，商业网站1年仅60元标准资料收藏家易启标准网免费提供十万标准书籍资料下载会打字、5分钟快速自助建网站易启建站网免费提供建站平台，商业网站1年仅60元JB/T 736619942表 1参 数 名 称代号单位材料材料宽度b接触型弹簧卷紧在芯轴上簧圈的外径d2芯轴直径d1接触型弹簧盒内径D2接触型弹簧未受外转矩时簧圈的内径D1mm材料弹性
4、模量EN/mm2材料厚度hmm材料截面惯性矩Imm4材料工作圈展开长度l芯轴上材料固定长度ld簧盒上材料固定长度lD材料展开总长度Lmm弹簧的工作转数n转弹簧自由状态下的圈数n0接触型弹簧未受转矩时的圈数n1接触型弹簧卷紧在芯轴上时的圈数n2圈非接触型弹簧的最大半径R非接触型弹簧的最小半径R1节距tmm弹簧转矩T弹簧最小输出转矩T1弹簧最大输出转矩T2弹簧极限转矩TjNmm抗弯截面模量Zmm2材料截面上的弯曲应力材料抗拉强度极限b材料的屈服极限sN/mm2变形角rad（）5 材料5.1 弹簧一般采用表 2 所列材料制造，也可按供需双方商定的其他材料制造。5.2 材料的厚度尺寸系列见表 3。5.
5、3 材料的宽度尺寸系列见表 4。5.4 材料的硬度和强度，表 5 所列为热处理弹簧钢带的硬度和强度。标准资料收藏家易启标准网免费提供十万标准书籍资料下载会打字、5分钟快速自助建网站易启建站网免费提供建站平台，商业网站1年仅60元标准资料收藏家易启标准网免费提供十万标准书籍资料下载会打字、5分钟快速自助建网站易启建站网免费提供建站平台，商业网站1年仅60元JB/T 736619943表 2标 准 号材 料 名 称牌 号GB 3525弹簧钢、工具钢冷轧钢带65Mn、50CrVA、60Si2MnA、60Si2 MnGB 3530热处理弹簧钢带、级65Mn、T7A、T8A、T9A、60Si2MnA、7
6、0Si2CrGB 8708汽车车身附件用异形钢丝65Mn、50CrVA表 3 mm0.50.550.600.700.800.901.001.101.201.401.501.601.802.02.22.52.83.03.23.53.84.0表 4 mm55.56789101214161820222528303235404550607080表 5硬 度钢带的强度级别HVHRC抗拉强度bN/mm2375485404812751600486600485515791863600551863注：级强度钢带厚度不大于 1.0 mm。级强度钢带厚度不大于 0.8 mm。6 弹簧的基本计算公式转矩 T 作用下的
7、变形角按式（1）计算：EITl=rad（）（1）转矩 T 作用下的工作转数按式（2）计算：EITln2=转（2）转矩 T 作用下的强度按式（3）计算：ZT=N/mm2（3）式中：I材料截面惯性矩，I=bh3/12；Z材料抗弯截面模量，Z=bh2/6。7 非接触型平面涡卷弹簧（A 型）7.1 非接触型弹簧的结构及特性标准资料收藏家易启标准网免费提供十万标准书籍资料下载会打字、5分钟快速自助建网站易启建站网免费提供建站平台，商业网站1年仅60元标准资料收藏家易启标准网免费提供十万标准书籍资料下载会打字、5分钟快速自助建网站易启建站网免费提供建站平台，商业网站1年仅60元JB/T 736619944
8、7.1.1 非接触型弹簧分外端固定（图 2a）和外端回转（图 2b）两种。a 外端固定 b 外端回转图 2 非接触型弹簧的外端固定形式7.1.2 非接触型弹簧特性呈线性，见图 3。图 3 非接触型弹簧的特性线7.2 非接触型弹簧的设计计算非接触型弹簧的设计，一般给出承受转矩 T 的相应的变形角。根据工作条件选出较为合适的材料后，进行有关参数的计算。所列强度和变形计算式以及它们的导出式多为近似式，计算结果与实际情况有一定的误差，尤其当弹簧圈数小于 3 时，误差更大。对于要求精度较高的弹簧，应进行试验修正。7.2.1 弹簧的变形角按式（4）计算：EhlKEbhTlK212131=rad（）（4）式
9、中：K1系数，外端固定时 K1=1；外端回转时 K1=1.25。7.2.2 弹簧的刚度 T 按式（5）计算：212113lKEThlKEbhTT=Nmm/rad（5）非接触型弹簧刚度较为稳定。7.2.3 弹簧材料截面的厚度 h 按式（6）计算：62bTKh=mm（6）式中：K2系数，外端固定时 K2=1；外端回转时 K2=2。所选 h 值应符合表 3 系列值。设计时一般是根据安装空间的要求，由表 4 系列值选取宽度 b 值，然后计算 h 值。标准资料收藏家易启标准网免费提供十万标准书籍资料下载会打字、5分钟快速自助建网站易启建站网免费提供建站平台，商业网站1年仅60元标准资料收藏家易启标准网免
10、费提供十万标准书籍资料下载会打字、5分钟快速自助建网站易启建站网免费提供建站平台，商业网站1年仅60元JB/T 7366199457.2.4 弹簧的工作转数 n 按式（7）计算：EhlKEbhTlKn62131=转（7）7.2.5 弹簧材料的工作长度 l 按式（8）计算：61211313KEhnTKnEbhTKEbhl=mm（8）7.2.6 弹簧材料的展开长度 L 按式（9）计算：L=l+两端固定部分长度 mm（9）7.2.7 弹簧的节距 t 按式（10）计算：lRRt)(212=mm （10）7.2.8 弹簧的内半径 R1和外半径 R 按式（11）和式（12）计算：R1=（815）h mm
11、（11）1012RlRtnRR=+=mm （12）7.2.9 弹簧的强度校验按式（13）计算：lKEhKnbhTK12226=N/mm2（13）7.3 弹簧材料的许用应力弹簧材料的许用应力，可参照圆柱螺旋扭转弹簧的许用应力给值选取。对于碳素钢带和合金钢带，当转矩作用次数小于 103时，取=0.8b，大于 103次时，取=（0.600.80）b，大于 105次时，取=（0.500.60）b。8 接触型平面涡卷弹簧（B 型）8.1 接触型弹簧的结构及特性，见图 4。图 4 接触型弹簧的结构及特性标准资料收藏家易启标准网免费提供十万标准书籍资料下载会打字、5分钟快速自助建网站易启建站网免费提供建站平
12、台，商业网站1年仅60元标准资料收藏家易启标准网免费提供十万标准书籍资料下载会打字、5分钟快速自助建网站易启建站网免费提供建站平台，商业网站1年仅60元JB/T 736619946图中 AJ 直线为弹簧的理论特性呈线性，BEF 为输出转矩特性呈曲线。8.2 接触型弹簧的设计计算接触型弹簧的设计计算，一般根据给出最大输出转矩 T2以及相应的工作转数 n，进行有关参数的选择和计算。所列有关计算式多为近似式，结果与实际情况有一定的误差，对于精度要求较高的弹簧，应进行试验修正。8.2.1 弹簧的转矩参照图 4。极限转矩 Tj按式（14）计算：b62jbhT=Nmm （14）最大输出转矩 T2按式（15
13、）计算：T2=K3Tj=b236bhK Nmm（15）最小输出转矩 T1按式（16）计算：T1=（0.50.7）T2=（0.50.7）b236bhK Nmm （16）式中：K3固定系数，和外端固定形式有关，按表 6 查取。表 6固定形式铰式固定销式固定V 型固定衬片固定K30.650.700.720.780.800.850.900.958.2.2 弹簧的转数与圈数参照图 4。理论工作转数 n 按式（17）计算：EhlKEbhlTnb3326=转 （17）自由状态下，弹簧的圈数 n0按式（18），计算：EhlKddlhhnb31210)4(21+=圈 （18）弹簧置于簧盒内，未加转矩状态下的圈数
14、按式（19）计算：)4(212221lhDDhn=圈（19）弹簧卷紧在芯轴上的圈数按式（20）计算：)4(211212ddlhhn+=圈 （20）弹簧的有效工作转数按式（21）计算：n=K4（n2n1）转 （21）式中：K4有效系数，其值可根椐 d1/h，在图 5 中查取。标准资料收藏家易启标准网免费提供十万标准书籍资料下载会打字、5分钟快速自助建网站易启建站网免费提供建站平台，商业网站1年仅60元标准资料收藏家易启标准网免费提供十万标准书籍资料下载会打字、5分钟快速自助建网站易启建站网免费提供建站平台，商业网站1年仅60元JB/T 736619947图 5 有效系数 K48.2.3 弹簧材料
15、截面的厚度材料截面的厚度 h 按式（22）计算：b32bj66bKTbTh=mm （22）设计时，一般先根据安装空间的要求选取宽度 b 值，然后计算 h 值。最后所选的 h 和 b 值，应符合表 3 和表 4 系列值。8.2.4 弹簧的芯轴和簧盒直径芯轴直径按式（23）计算：d1（1525）h mm （23）弹簧卷紧在芯轴上的外径按式（24）计算：2124dlhd+=mm （24）簧盒内径按式（25）计算：212552dlh.D+=mm（25）弹簧松卷时簧圈内径按式（26）计算：lhDD4221=mm （26）8.2.5 弹簧材料的展开长度工作部分材料展开长度按式（27）计算：b4312b3)
16、(KKEhnnnKEhl=mm（27）材料展开长度按式（28）计算：L=l+ld+lD（28）式中：ld固定于芯轴上的长度，一般取 ld=（11.5）d1；lD固定于簧盒上的长度，一般取 lD=0.8d1。设计时，一般可取 l/h=30007000，最大不得超过 15000。8.3 弹簧材料材料可参照表 2 选取，也可按设计要求选用其他材料。8.4 弹簧的端部固定型式标准资料收藏家易启标准网免费提供十万标准书籍资料下载会打字、5分钟快速自助建网站易启建站网免费提供建站平台，商业网站1年仅60元标准资料收藏家易启标准网免费提供十万标准书籍资料下载会打字、5分钟快速自助建网站易启建站网免费提供建站
17、平台，商业网站1年仅60元JB/T 736619948弹簧的内端和外端固定型式，见表 8 和表 9。表 8型 式应 用 范 围 这种固定型式适用于具有大芯轴直径的弹簧 这种固定型式适用于材料较厚的弹簧 这种固定型式是将芯轴表面制成螺旋线形状，用弯钩将弹簧端部加以固定。适用于重要和精密机构中的弹簧 这种固定型式简单，适用于不太重要机构中的弹簧。销子端将使弹簧材料产生较大应力集中标准资料收藏家易启标准网免费提供十万标准书籍资料下载会打字、5分钟快速自助建网站易启建站网免费提供建站平台，商业网站1年仅60元标准资料收藏家易启标准网免费提供十万标准书籍资料下载会打字、5分钟快速自助建网站易启建站网免费
18、提供建站平台，商业网站1年仅60元JB/T 736619949表 9型 式应 用 范 围 这种固定型式圈间摩擦较大，使输出转矩降低很多，且刚度不稳，不适用于精密和特别重要机构中的弹簧 这种固定型式圈间摩擦较铰式固定为低，适用于较大尺寸的弹簧 这种固定型式的结构简单，适用于尺寸较小的弹簧。在弯曲处容易断裂 这种固定型式是在端部铆接一衬片，将衬片两侧的两个凸耳分别插入盒底和盒盖的长方形孔中，由于衬片可在方孔中进行径向移动，从而卷紧时减少了圈间摩擦，具有较为稳定的刚度，是较为合理的一种固定型式标准资料收藏家易启标准网免费提供十万标准书籍资料下载会打字、5分钟快速自助建网站易启建站网免费提供建站平台，
19、商业网站1年仅60元标准资料收藏家易启标准网免费提供十万标准书籍资料下载会打字、5分钟快速自助建网站易启建站网免费提供建站平台，商业网站1年仅60元JB/T 7366199410附 录 AA1 例题设计一平衡用平面涡卷弹簧，承受的转矩 T=38.3 Nm，变形角=31.5 rad，允许安装宽度 b=50mm，外端为固定式。要求使寿命大于 105作用次。此弹簧的作用较为重要。A2 题解A2.1 弹簧材料和许用应力根据表 2 选用级强度热处理钢带。再由表 5 可取硬度 4048 HRC，抗拉强度b=1300 N/mm2。按 7.3 条可知，使用寿命大于 105作用次时，其许用应力=（0.50.6）
20、b=（0.50.6）b1300=650780 N/mm2；根据其重要程度取=730 N/mm2。A2.2 弹簧材料的截面尺寸按要求在表 4 选取材料宽度 b=50 mm，另一方面由于弹簧要求外端固定，则系数 K2=1。由式（6）得材料厚度：73050383001662=hTKh2.5 mm符合表 3 系列值。A2.3 弹簧的工作长度由于外端固定，取 K1=1，按式（8）得长度：38300112531525020000012313=.TKEbhl=10710 mmA2.4 弹簧的几何参数弹簧圈的内半径按式（11）计算：R1=（815）h=（815）2.5=2037.5 mm取 R1=30 mm。
21、弹簧圈的外半径按式（12）计算：3053110710221=.RlR=650 mm取 R=650 mm。弹簧的节距按式（10）计算：10710)30650()(22212=lRRt=123.7 mm取 t=124 mm。弹簧自由状态下的圈数按式（12）计算：1243065010=tRRn=5 圈弹簧材料的展开长度按式（9）计算。两端各取固定部分长度 145 mm，则L=l+两端固定部分长度=10710+2145=11000 mm（参考件）设 计 举 例标准资料收藏家易启标准网免费提供十万标准书籍资料下载会打字、5分钟快速自助建网站易启建站网免费提供建站平台，商业网站1年仅60元标准资料收藏家易
22、启标准网免费提供十万标准书籍资料下载会打字、5分钟快速自助建网站易启建站网免费提供建站平台，商业网站1年仅60元JB/T 7366199411A2.5 弹簧的工作图技术要求1.材料：级强度热处理钢带，4245 HRC2.弹簧自由状态下的工作圈数 n0=50.25 圈3.弹簧平面度公差2 mm4.弹簧各圈应过渡均匀，不允许有明显的凹凸波浪形状。5.弹簧表面应光滑，侧面锐角倒棱，不允许有明显的毛剌缺陷。6.弹簧表面处理，氧化发黑。图 A1标准资料收藏家易启标准网免费提供十万标准书籍资料下载会打字、5分钟快速自助建网站易启建站网免费提供建站平台，商业网站1年仅60元标准资料收藏家易启标准网免费提供十
23、万标准书籍资料下载会打字、5分钟快速自助建网站易启建站网免费提供建站平台，商业网站1年仅60元JB/T 7366199412附 录 BB1 例题设计一储能用接触型平面涡卷弹簧，要求最小输出转矩 T1=900 N mm，最大输出转矩 T2=1800 N mm，有效工作转数 n=8 转。材料为级热处理弹簧钢带，其硬度不小于 4853 HRC，外端为 V 型固定。B2 题解根据材料硬度 53 HRC，由表 5 查得材料抗拉强度b=1569 N/mm2。按外端为 V 型固定，由表 6查得系数 K3=0.85。选取 d1/h=30，由图 5 可查得系数 K4=0.84。B2.1 弹簧的极限转矩由式（15
24、）可得：850180032j.KTT=2118 NmmB2.2 弹簧材料的截面尺寸由表 4 选取材料宽度 b=14 mm，将有关参数代入式（22）可得材料厚度：156914211866bj=bTh=0.71 mm按表 3 系列值取 h=0.8 mmB2.3 弹簧材料的展开长度由式（27）可得材料工作部分展开长度：1569840850880206000b43=.KKEhnl=3654 mm芯轴固定部分长度，按 d=30h25 mm，可得 ld=1.2d1=1.22595 mm。簧盒固定部分长度可取lD=0.8d1=0.82563 mm材料的固定长度L=l+ld+lD=3654+95+63=381
25、2 mmB2.4 弹簧芯轴和簧盒直径已知芯轴 d1=25 mm，由式（25）可得簧盒内径221225803654552552+=+=.dlh.D=89.8 mm取 D2=85 mm。B2.5 弹簧的圈数和转数，自由状态下的圈数由式（18）计算：EhlKddlhhnb31210)4(21+=8020600015693654850)25258036544(80212.+=16.2 圈弹簧卷紧在芯轴上的圈数由式（20）计算：)4(211212ddlhhn+=)25258036544(80212+=.=25.6 圈（参考件）设 计 举 例标准资料收藏家易启标准网免费提供十万标准书籍资料下载会打字、5分
26、钟快速自助建网站易启建站网免费提供建站平台，商业网站1年仅60元标准资料收藏家易启标准网免费提供十万标准书籍资料下载会打字、5分钟快速自助建网站易启建站网免费提供建站平台，商业网站1年仅60元JB/T 7366199413弹簧未受外加转矩时的圈数由式（19）计算：)4(212221lhDDhn=)80365448585(80212.=16.1 圈弹簧的有效工作转数：n=K4（n2n1）=0.84（25.616.1）=8 转此值符合要求。B2.6 弹簧的工作图技术要求1.材料为级强度热处理钢带，4853 HRC。2.弹簧自由状态圈数，n0=16.2 圈。3.弹簧的有效工作转数 n=8 转。4.弹
27、簧材料的展开长度，L=3812 mm。5.表面处理；氧化后涂防锈油。图 B1附加说明：本标准由机械工业部机械标准化研究所提出并归口。本标准由机械工业部机械标准化研究所负责起草。本标准主要起草人姜膺、张英会、万桂香、李亚青、舒荣福。标准资料收藏家易启标准网免费提供十万标准书籍资料下载会打字、5分钟快速自助建网站易启建站网免费提供建站平台，商业网站1年仅60元标准资料收藏家易启标准网免费提供十万标准书籍资料下载会打字、5分钟快速自助建网站易启建站网免费提供建站平台，商业网站1年仅60元JB/T 73661994中 华 人 民 共 和 国机 械 行 业 标 准平面涡卷弹簧设计计算JB/T 73661994*机 械 科 学 研 究 院 出 版 发 行机 械 科 学 研 究 院 印 刷（北京首体南路 2 号 邮编 100044）*开本 8801230 1/16 印张 2 字数 26,0001995 年 2 月第一版 1995 年 2 月第一次印刷印数 1500 定价 6.00 元编号 94031机械工业标准服务网：http:/www.JB
