彈簧手冊 第3版

第3版前言
第2版前言
第1版前言
彈簧常用符號和單位
第1章總論1
1彈簧的基本性能1
1.1彈簧的特性線和剛度1
1.2彈簧的變形能2
1.3彈簧的自振頻率4
1.4彈簧系統(tǒng)受迫振動的振幅5
2彈簧的類型6
2.1圓柱螺旋彈簧6
2.2非圓柱螺旋彈簧8
2.3其他類型彈簧10
3彈簧技術發(fā)展現(xiàn)狀14
3.1彈簧設計的發(fā)展15
3.2彈簧材料的發(fā)展16
3.3彈簧加工技術的發(fā)展18
3.4彈簧的強化工藝技術19
3.5彈簧的表面保護工藝20
4我國彈簧的標準化20
5國外彈簧標準化21
第2章彈簧的材料25
1概述25
1.1彈簧材料的種類25
1.2彈簧材料的主要力學性能26
1.3彈簧材料的選用31
1.4彈簧材料的標準綜述41
2彈簧鋼42
2.1彈簧鋼應具備的基本性能42
2.2彈簧鋼應具備的特殊性能43
2.3彈簧鋼中合金元素的作用44
2.4彈簧鋼的種類、化學成分及其性能45
2.5超純凈彈簧鋼46
2.6熱軋彈簧鋼型材48
3彈簧鋼絲51
3.1冷拔強化碳素彈簧鋼絲51
3.2冷拔不銹彈簧鋼絲63
3.3淬回火彈簧鋼絲67
3.4其他交貨狀態(tài)彈簧鋼絲74
4異型彈簧鋼材料78
4.1異型鋼絲78
4.2冷軋鋼帶86
4.3熱處理彈簧鋼帶94
5彈簧用合金材料96
5.1銅系合金96
5.2鎳系彈性合金110
5.3其他彈性元件用合金115
6其他彈簧材料118
6.1其他金屬彈簧材料118
6.2其他非金屬彈簧材料120
第3章冷成形螺旋彈簧的制造技術132
1概述132
1.1彈簧制造業(yè)的類型132
1.2彈簧制造工藝卡的編制132
1.3冷成形彈簧的制造134
2冷成形彈簧的常用材料135
3冷成形彈簧的制造工藝135
4有心軸卷制彈簧136
4.1心軸直徑的計算136
4.2影響有心軸卷制彈簧尺寸精度的因素137
4.3圓柱螺旋壓縮彈簧的有心卷制139
4.4圓柱螺旋拉伸彈簧的有心卷制140
4.5圓柱螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧的有心卷制140
4.6圓錐、中凸和中凹形等變徑螺旋彈簧的有心卷制141
5自動卷簧機卷制彈簧(無心軸卷制彈簧)142
5.1自動卷簧機工作原理142
5.2自動卷簧機的缺點145
6自動數(shù)控卷簧機146
7彈簧的去應力退火147
8彈簧的端面磨削149
8.1彈簧端面磨床及磨簧工藝149
8.2彈簧端面磨削應注意事項151
9彈簧的校正工藝151
10螺旋拉伸和扭轉(zhuǎn)彈簧的制造152
10.1半機械半手工制造152
10.2自動數(shù)控彈簧成形機153
11彈簧加工的工藝裝置155
11.1彈簧工藝裝置的設計方法和步驟155
11.2彈簧工藝裝置的設計注意事項和技術參數(shù)156
11.3彈簧典型工藝裝置示例157
第4章熱成形螺旋壓縮彈簧的制造技術167
1熱成形壓縮彈簧的端部結(jié)構(gòu)型式167
2坯料準備168
2.1坯料長度的估算168
2.2坯料切斷方法168
3端部制扁169
3.1扁端形狀和尺寸169
3.2制扁的加熱171
3.3制扁方法171
3.4制扁缺陷173
4卷制前加熱174
5彈簧坯料的加熱裝置176
6彈簧的卷制178
6.1彈簧的卷制方法和卷制設備178
6.2卷簧心軸和預制高度的確定181
7彈簧端面加工與磨削設備182
8彈簧卷制的缺陷及其預防183
第5章彈簧的熱處理和強化處理191
1金屬學及鋼的熱處理基本知識191
1.1金屬晶體結(jié)構(gòu)191
1.2合金與相192
1.3鐵碳合金相圖（鐵碳平衡圖）194
1.4合金鋼基本知識197
1.5鋼的熱處理原理198
2彈簧熱處理總論202
2.1彈簧的淬火和回火204
2.2彈簧的分級淬火和等溫淬火212
2.3彈簧的低溫去應力退火213
3彈簧熱處理設備215
3.1金屬材料與零件的加熱和冷卻215
3.2淬火加熱設備216
3.3回火加熱設備221
3.4淬火冷卻設備222
3.5彈簧熱處理生產(chǎn)線226
3.6熱處理設備的性能評定和安全環(huán)保要求226
4各類彈簧的熱處理227
4.1螺旋彈簧227
4.2扭桿彈簧的熱處理229
4.3汽車橫向穩(wěn)定桿的熱處理230
4.4鋼板彈簧的熱處理233
4.5碟形彈簧的熱處理234
4.6膜片彈簧的熱處理237
4.7平面蝸卷彈簧的熱處理239
4.8有色金屬合金彈簧的熱處理241
4.9特種材料彈簧的熱處理245
5彈簧的特殊處理252
5.1彈簧的應力松弛和抗應力松弛處理252
5.2彈簧的噴丸強化處理256
5.3彈簧的化學熱處理強化261
第6章彈簧的表面處理266
1概述266
1.1彈簧的表面損傷失效模式266
1.2彈簧的腐蝕失效266
1.3彈簧的應力腐蝕和腐蝕疲勞模式267
1.4彈簧的表面處理268
2彈簧表面的預處理268
2.1彈簧表面的去油和去銹268
2.2彈簧表面的去銅處理272
2.3彈簧的表面預處理272
3彈簧的化學轉(zhuǎn)化膜處理274
3.1氧化處理274
3.2磷化處理279
4彈簧表面的金屬防護284
4.1彈簧表面的金屬電鍍防護284
4.2金屬與合金涂層防護286
5彈簧表面的非金屬防護(涂裝)290
5.1彈簧表面的油漆涂裝290
5.2彈簧表面陰極電泳涂裝291
5.3彈簧表面靜電粉末噴涂293
6彈簧表面處理的質(zhì)量檢驗295
第7章彈簧的檢測和試驗297
1概述297
2彈簧材料的檢驗298
2.1彈簧材料表面質(zhì)量的檢驗298
2.2彈簧材料力學性能的檢驗299
2.3彈簧材料金相組織的檢驗300
2.4彈簧材料化學成分的檢驗301
3彈簧的檢測301
3.1彈簧尺寸的檢測301
3.2圓柱螺旋彈簧特性的檢測309
3.3彈簧外觀檢測315
3.4彈簧磨削端面表面粗糙度檢測315
3.5彈簧熱處理和表面處理質(zhì)量的檢測316
3.6彈簧噴丸質(zhì)量的檢測319
3.7彈簧的無損檢測324
3.8彈簧清潔度檢測326
3.9彈簧殘余應力檢測328
4彈簧試驗329
4.1彈簧疲勞和松弛試驗329
4.2圓柱螺旋彈簧立定及永久變形的試驗330
4.3彈簧振動試驗331
4.4彈簧的沖擊試驗331
第8章彈簧的疲勞強度333
1變應力的類型和特性333
2彈簧的疲勞失效335
3疲勞曲線(S-N曲線)337
4影響彈簧疲勞強度的因素338
5彈簧的疲勞試驗339
6疲勞試驗數(shù)據(jù)的處理342
7極限應力圖及其繪制方法349
8彈簧安全系數(shù)的計算354
9受穩(wěn)定變應力螺旋壓縮彈簧的最佳設計原則355
10受不穩(wěn)定變應力彈簧的計算準則356
11斷裂力學在彈簧設計中的應用簡介359
第9章圓柱螺旋彈簧的基本理論363
1圓柱螺旋彈簧的幾何參數(shù)363
2圓柱螺旋彈簧的受力分析364
3圓柱螺旋彈簧的應力分析367
4圓柱螺旋彈簧的變形分析370
5圓柱螺旋彈簧的穩(wěn)定性379
5.1圓柱螺旋壓縮彈簧的穩(wěn)定性379
5.2圓柱螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧的穩(wěn)定性383
6圓柱螺旋彈簧的自振頻率385
7彈簧受沖擊載荷作用時的應力和變形分析389
第10章圓柱螺旋壓縮彈簧392
1圓柱螺旋壓縮彈簧的特性392
2圓柱螺旋壓縮彈簧的結(jié)構(gòu)393
2.1圓柱螺旋壓縮彈簧的結(jié)構(gòu)型式和參數(shù)計算393
2.2圓柱螺旋壓縮彈簧的典型圖樣396
3圓柱螺旋彈簧的負荷類型及許用應力397
3.1靜負荷與動負荷397
3.2許用應力選取的原則397
3.3冷卷彈簧的試驗應力及許用應力398
4熱卷彈簧的試驗應力及許用應力399
5圓柱螺旋壓縮彈簧的設計計算399
5.1圓柱螺旋壓縮彈簧的基本計算公式399
5.2圓形截面材料的圓柱螺旋壓縮彈簧400
5.3矩形截面材料的圓柱螺旋壓縮彈簧401
5.4方形截面材料的圓柱螺旋壓縮彈簧403
5.5扁形截面材料的圓柱螺旋壓縮彈簧404
5.6圓柱螺旋壓縮彈簧的計算公式404
6圓柱螺旋壓縮彈簧的設計計算方法405
6.1應用基本公式設計計算方法406
6.2彈簧直徑D（或D1、D2）為定值時的設計計算方法408
6.3彈簧為最小質(zhì)量，或最小體積，或最小自由高度的設計計算方法409
6.4彈簧的圖解設計方法411
6.5矩形和圓形截面材料壓縮彈簧的比較選擇計算方法413
7大螺旋角圓柱螺旋壓縮彈簧的設計計算415
7.1圓形截面材料大螺旋角壓縮彈簧415
7.2矩形截面材料大螺旋角壓縮彈簧416
8圓柱螺旋壓縮彈簧受振動載荷時的設計計算417
9強壓處理的圓柱螺旋彈簧的設計計算419
10受軸向和徑向載荷作用的圓柱螺旋壓縮彈簧的設計計算420
10.1螺旋彈簧的徑向剛度420
10.2螺旋彈簧的徑向穩(wěn)定性421
10.3螺旋彈簧的切應力421
11圓柱組合螺旋壓縮彈簧的設計計算422
11.1等變形并列式組合壓縮彈簧422
11.2不等變形并列式組合壓縮彈簧424
11.3直列式組合壓縮彈簧426
12圓柱螺旋彈簧的優(yōu)化設計計算427
13圓柱螺旋彈簧的可靠性設計計算431
13.1彈簧的概率設計432
13.2可靠性設計中的均值和標準離差433
14圓柱螺旋壓縮彈簧的調(diào)整結(jié)構(gòu)436
第11章圓柱螺旋拉伸彈簧462
1圓柱螺旋拉伸彈簧的特性462
2圓柱螺旋拉伸彈簧的結(jié)構(gòu)設計463
3圓柱螺旋拉伸彈簧的設計計算466
4圓柱螺旋拉伸彈簧的拉力調(diào)整結(jié)構(gòu)468
第12章圓柱螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧486
1圓柱螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧的特性486
1.1扭轉(zhuǎn)彈簧的基本幾何參數(shù)和特性486
1.2扭轉(zhuǎn)彈簧的試驗扭矩和試驗扭矩下的變形角486
2圓柱螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧的結(jié)構(gòu)設計486
2.1扭轉(zhuǎn)彈簧的結(jié)構(gòu)型式486
2.2扭轉(zhuǎn)彈簧的結(jié)構(gòu)參數(shù)計算488
3圓柱螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧的許用彎曲應力489
4圓柱螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧的設計計算公式490
4.1圓形截面材料扭轉(zhuǎn)彈簧的設計計算491
4.2矩形截面材料扭轉(zhuǎn)彈簧的設計計算491
4.3橢圓形截面材料扭轉(zhuǎn)彈簧的設計計算492
4.4扭轉(zhuǎn)彈簧的疲勞強度校核492
4.5扭轉(zhuǎn)彈簧的簡易計算法496
4.6組合扭轉(zhuǎn)彈簧的設計計算496
5圓柱螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧的安裝示例497
第13章非圓形彈簧圈螺旋彈簧502
1矩形和方形彈簧圈螺旋壓縮彈簧502
1.1矩形彈簧圈彈簧的幾何尺寸關系502
1.2矩形彈簧圈彈簧的設計計算502
2橢圓形彈簧圈螺旋壓縮彈簧506
2.1橢圓形彈簧圈彈簧的幾何尺寸關系506
2.2橢圓形彈簧圈彈簧的設計計算507
3卵形彈簧圈螺旋壓縮彈簧507
3.1卵形彈簧圈彈簧的幾何尺寸關系507
3.2卵形彈簧圈彈簧的設計計算508
第14章非線性特性線螺旋彈簧511
1不等節(jié)距圓柱螺旋壓縮彈簧511
2截錐螺旋壓縮彈簧514
2.1截錐螺旋壓縮彈簧的幾何尺寸514
2.2截錐螺旋壓縮彈簧的變形和強度計算516
2.3截錐螺旋壓縮彈簧變形和強度計算公式519
3中凹和中凸形螺旋彈簧523
3.1等螺旋角中凹形螺旋彈簧開始有彈簧圈接觸后的變形與強度計算524
3.2等節(jié)距中凹形螺旋彈簧開始有彈簧圈接觸后的變形與強度計算524
3.3等應力中凹形螺旋彈簧開始有彈簧圈接觸后的變形與強度計算525
4截錐渦卷螺旋彈簧525
4.1等螺旋角截錐渦卷螺旋彈簧開始有彈簧圈接觸后的變形與強度計算526
4.2等節(jié)距截錐渦卷螺旋彈簧開始有彈簧圈接觸后的變形與強度計算527
4.3等應力截錐渦卷螺旋彈簧開始有彈簧圈接觸后的變形與強度計算527
4.4截錐渦卷螺旋彈簧變形和強度計算公式528
第15章扭桿彈簧535
1扭桿彈簧的結(jié)構(gòu)、類型和用途535
2扭桿彈簧的載荷計算536
3扭桿彈簧的變形和應力計算537
3.1圓形截面扭桿彈簧的變形和應力計算537
3.2矩形和方形截面扭桿彈簧的變形和應力計算538
4扭桿彈簧的端部結(jié)構(gòu)