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弹簧疲劳安全系数计算
Date：2025-05-30
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公式/出处
结果
单位
一
已知
1
P
1
最小工作载荷
N
2
P
n
最大工作载荷
N
3
h
工作行程
mm
4
D
弹簧中径
mm
5
弹簧类别（寿命）
10
3
～10
6
，Ⅲ类载荷
次
6
弹簧结构
端部并紧，磨平，支撑圈为1圈
7
弹簧材料
碳素弹簧钢丝C级
8
G
切变模量
MPa
9
E
弹性模量
MPa
二
计算
10
σ
b
抗拉极限强度
查表11-2-3初选（钢丝Φ8）
MPa
11
τ
p
许用应力
0.5σ
b
685
MPa
12
C'
初选旋绕比
8/π*KC
3
=τ
p
D
2
/P
n
224.6764894
13
K'
初选曲度系数
查表11-2-20
14
C"
旋绕比
15
K"
曲度系数
16
d
钢丝直径
d=D/C
8
mm
选取
mm
17
C
实际旋绕比
C=D/d
4
18
K
实际曲度系数
K=（4C-1）/（4C-4）+0.615/C 或查表11-2-20
1.40375
19
P'
初算弹簧刚度
P'=(Pn-P1)/h
124.88
N/mm
20
F
1
最小载荷下变形量
F
1
=P
1
/ P'
0
mm
21
F
n
最大载荷下变形量
F
n
=P
n
/ P
'
25
mm
22
F
b
压并时变形量
F
b
=F
n
/ 0.65
38.46153846
mm
23
P
b
压并载荷
P
b
=P
n
/ 0.65
4803.076923
mm
24
n
有效圈数
n=Gd
4
F
n
/ 8P
n
D
3
9.88448911
选取
25
n
1
总圈数
查表11-2-14 n1=n+2
12
26
H
b
压并高度
H
b
=(n+1.5)d
92
mm
27
H
o
自由高度
H
o
=H
b
+F
b
130.4615385
mm
选取
mm
28
t
节距
t=(H
o
-1.5d) / n
11.8
mm
29
α
螺旋角
α=arc(t / π*D)
6.694561369
°
30
L
展开长度
L= π*Dn1/COSα
1316.178447
mm
三
结论(验算)
稳定性
31
b
高径比
b=H
O
/D
4.0625
两端固定 b＜5.3
满足要求
强度
32
τ
max
最大切应力
τ
max
=8KDP
n
/ πd
3
697.4977318
MPa
τ
s
屈服极限
静载荷，80钢
MPa
33
S
疲劳安全系数
S=τ
p
/ τ
max
1.333337669
34
S
p
1.3～1.7
35
S＞S
p
,强度满足要求
满足要求
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