1、中华人民共和国国家标准多股圆柱螺旋弹簧1 主题内容与适用范围Stranded wire cylindrical helical springs GB/T 13828-92 本标准规定了圆柱多般螺旋压缩弹簧、拉f申弹簧、扭转弹簧的设计it算、技术要求、试验方法和检验规则。本标准适用于普通多股圆柱螺旋压缩、拉伸和扭转弹簧。2 引用标准GB 1805 弹簧术语GR 1239.5 普通圆柱螺旋弹簧抽样方法GB 4459. 4机械制图弹簧画法GB 4357 碳素弹簧钢丝GB 4358 琴钢丝GB 4360 泊洋火回火碳素弹簧钢丝GB(T 1239.6 圆柱螺旋弹簧设计计算3 产品分组多股圆柱螺旋弹簧(以
2、下简称弹簧根据工作性质分为两组(见表1)。弹簧的组别应根据表1确定，并在产品图样中注明。卖1组别工作性质变形速度V.m/s动负荷848 :1: O. 02D 最小士O.3 士O.03D最小士O.5 815 士O.03D最小士O.5 土O.04D最小+0.75.6.3 自由高度(长度)、自由角度5. 6. 3. 1 压缩(拉伸)弹簧自由高度(长度)的极限偏差按表7规定;当规定测定两点(矶、几)或两点以上负荷时，则弹簧的自由高度作为参考值。X G8/T 13828-92 毒;7 在丢在主弹簧组别吉l高度50-100 士0.05汗。士。.06H，100-300 士0，04H，士0，05H，30号-5
3、00士0，03H，士0.04H荤5.6, 3. 2 扭转弹簧自由角度的极限偏楚，按表白的规定。表E() 弹簧组JlIJ 有效题数E 极黑镶差3 工10士153-10 丁15士2010-20 :i.: 20 士3020-30 士c30士405.6, 4 总朗数弹簧总喜器数的楼自主偏差，按表的娩定e表9圈弹簧毯那总题憋l E ，军极限偏皇室运二15:! 0.25 士0，515-30 :七0.5士0，75 30-50 :10.75 士150 士1士1.55, 6.5 弹簧尺寸的极限偏差，必要时可以不对称使用，其公差值不变e5.6.6 在自由状态下，弹簧节距应均匀，压缩弹簧在压缩到l全变形量的80%时
4、.其IE常节距睡到不得接盘盘。 I。GB/T 13828-92 5.6.7 压j1一高度压缩弹簧EK并高度的极限偏差，应包括钢索索径偏差、圈数偏差和簧圈弯曲度引起的轴1句偏差.1, )j高度般不作规定，呜需要规定时，应在产品图样中注明。5.6.8 端部加工5.6.8.1 压缩弹簧应按产品图样规定的要求和方法压平支承圈，有效圈与支承圈末端的|日JRp(B)应在产品图样中沌明。允许用加热的方法压平支承圈，但加热部位不应影响有效阁。5. 6. 8. 2 拉伸弹簧与扭转弹簧不允许用加热的方法弯曲端部。5. 7 外观弹簧表面不应有裂纹、层裂、结疤、锈蚀及端部因加热而产生的缺陷。允许存在困加工而产生的深度
5、不超过钢丝直径公差之半的局部纵向划痕，弹簧内表面允许存在因加工而产生的轻微压痕。5. 8 热处理弹簧在成形后均应进行去应力回火，回火次数不限，硬度不予考核。5. 9 表面处理弹簧表面处理的要求应在产品图样中注明，凡镀层为铸与锚时，电镀后应进行除氢处理。除专司后抽3% (不少于川机，复试立定处理。复试中有一件断裂，应全批复试立定处理。5.10 真他要求根据需要，弹簧可进行下列试验，但具体项目和要求应在产品图纸中注明。a. 立定处理gb. 强压处理gc. hn岳强压处理;d 速压试验ge 疲劳试验。5.11 根据特殊需要，由供需双方协议，可提出本标准以外的技术要求及试验或检验项目，并在产品图样，f
6、 1注明。6 试验方法6.1 JL定处理、强压处理或加温强压处理产品图样规定或供需双方协议，弹簧需做立定处理、强压处理或加温强压处理时，可按以下h法iItlr 0 6. 1. 1 在定处理将弹簧成品用试验负荷压缩35次，每次保恃3-5s，测量自由高度，其值应在公差范围内。试验负荷是按表5规定的试验切应力计算出的负荷，这种负荷比压并负荷大时，就以压并负荷作为试验负荷。6. 1. 2 强压处理处理方法a. 压缩弹簧压缩至各圈接触而无显著间隙，b 拉伸弹簧拉伸至试验负荷长度的1.05倍gc 扭转弹簧一一扭转角度为工作扭转角的1.05倍。在上述状态下保持的时间，按产品图样规定进行。当产品图样未做规定时
7、，1组弹簧为24h. n组弹簧为6h。6. 1. 3 加温强压处理处用方法与强压处理相同，加热温度按产品图样规定进行。G8/T 13828-.92 6. 1.4 险检方法6. 1.4. 1 弹簧按上述规定进行处理时，折断数未超过交验批的6%.则其余米断的弹簧为合格品，折断数超过交验批的5%，则其余未断的弹簧应用加倍次数或时间进行发试，若复试再有折断时，则全批报废。6.1.4.2 均数件弹簧首尾相锁在同一根心轴上处理时，者其中有一牛弹簧折断，而使其余未断的弹簧松开时，应f重新处理。6. 2 弹簧中守性的测定6.2. 1 弹簧特性的测定.应在立定处理、强压处理或加温强压处理底进行。6. 2. 2
8、5单簧特饺的激Ij言，应在粮J!t不低于1%的弹簧负荷扭距试验机上进行，压缩弹簧章程定岭，应采用带斜i丽的?在底垫底结构见附录C(补充件) 6.3 速Hi试验或疲劳试验件:速压试验或疲劳试验的弹簧，应夜工作行程(HlH范围内进行e弹簧始装夹)i符合实际工作情悦.变形速度按产品阁样规定。6.3.1 100%承受速j王试验的弹簧，如折新数未超过2%.则其余来脐部弹簧均为合格，如折断数超过2% , lQ全批报废。6. 3. 2 承受疲劳试验的弹簧，米达到寿命定额时应拍加倍数量的弹簧进行发试，如发试仍不合格时，提h批报废。6. 4 压缩弹簧的压并高度!王缩弹簧的压并高度在产品图祥上有偏差要求时，则进行
9、检验。检验压缩弹簧压并高度，可与强压处蝶、如i温颈应处理或测定特院同时进行。若压并高度大予产品图样规定时，应进行返修e对减少留数，重新焊接端头并压平文承围的弹簧，应3在新回火并按5.1点.Z, 5. 3、6.4条规定，进行全部试验。6. 5 11 Ifl高度长度、自由角度6. 5. 1 对只测-点负荷的弹簧测量其自由高度民度)时，将弹簧水平地放霞在平台上，测量弹簧两端最大距离a内I材高度(长度大于产品图样规定尺寸的弹簧，应返修。自由高度长度)小子产品罔样规定尺寸的弹簧I1(报废。xt返修的弹簧，根返修情况进行补充试验。5.2 用专1日量规测量弹簧的自由角度及扭臂伏度。6.6 弹簧衷径用通用或专
10、用最规测量。6. 6. 1 用黎规检验那簧内径Ilt，弹簧在自由状态下，塞娩!没自由通过。塞规长度一般)i比弹簧自由高度li; 10%以上:。6. 6. 2 ll.I环规检验弹簧外径时，弹簧在工作状态f，环级应自由通过。环魏离J一般应比弹簧法并高度低10%。6.6.3 用通用量规检验弹簧外径时，主建规的测量商)i大于1.5倍弹簧节距。6.7 压缩弹簧的支承留及簧头的焊接质量.按第5.3条验收，不将合统定的弹簧应运修。6.8 钢索索径与钢索索fl!i6. 8. 1 当拧钢索和辈辈弹簧同时进行时，钢索索径与钢索索fl!i可不检验，llJllJ钢索索fl!iM均匀。6. 8. 2 当拧钢索和编弹簧分
11、两道工序进行时，成府通用或专用量规检验钢索索径和钢索索距。6.9 5惮簧外观用自测检查有怀疑时，可用5倍放大镜检瓷6. 1号弹簧表ii处理的质量，按有关标准或技术文件检查。7 位验规则?1 弹簧!51成批试验和检验，每批弹簧应由同一制造方法包括热处理规范和同一炉号钢丝哥赞成eit在个别情况p，允许用经提验合格的不同萨号倒过割成的弹簧组成憾含批交验仰7 2 5手寰的检验拙样方法，成符合GB1239.5的规定。7 :; 1 GB/T 13828-92 7.3 弹簧其他项目的检验，按本标准第5章的各有关规定。8 标志、包装、运输、贮存8. 1 弹簧在包装前应清洁干净，并进行防锈处理，然后用结实不透水
12、的中性纸或塑料袋包装后装入包装盒内。根据使用单位要求也可采用其它包装方式。8.2 弹簧应包装可靠，每箱重量不超过25kg.也可根据需要用集装箱运输。8.3 包装箱内应附有产品合格证。合格证包括下列内容8. 制造厂名称;b. 产品名称、机型及零件号sc 制造日期或生产批号，d 技术检查部门签章。8.4 包装箱外部应标明g8. 制造厂名称、商标及厂址gb 产品名称、机型及零件号， 件数，d. 毛重，e. 收货单位及地址gf. 小心轻放川防潮等标记gg. 出厂日期。8.5 产品应贮存在通风和干燥的仓库内，在正常保管情况下，自出厂之日起12个月内不锈蚀。8.6 对标志、包装、运输与贮存有特殊要求的，应
13、由供需双方协议规定。4、2GB/T 13828-92 附录A压缩弹簧设计举例参考件)设计自动车床用复位三股弹簧，要求弹簧中径D=18mm，安装高度H，=400mm，安装负荷P，=100 N，弹簧从安装高度压缩140mm，弹簧工作负荷P，=275N，弹簧在工作时受动负荷，变形速度较大归8m/s)。A1 材料选择根据弹簧工作条件，确定为I组弹簧。选用碳素弹簧钢丝C级(GB4357)，初步假设钢丝直径d=1. 8 mm。由表3查得材料切变模量G=79X10 N/mm , 由附录B表Bl查得材料抗拉强度极限b=1 716 N/mm勺根据4.6. 1 1组弹簧取许用切应力()=0.5，=0.5Xl 71
14、6=858 N/mm. A2 确定钢索索距和钢丝直径由4.4.1选取tc=24mm，即tJd=13.33.由表4查得钢索拧角卢电15.370。由4.4.7选取捻索系数i=1.10。按式(10)计算材料直径得。/3P ,Dcos 江王2/5X 18 X co旧.37。d二注A尸毛芒王子=Au二= , imCJ i矿1.10X 3 X 858 根据附录B表Bl系列取d=1.8 mm，与原假设相同-A3 计算钢索索径根据tJd=13.33由表4查得djd=2.17 d,=2.17X 1. 8=3. 9 mm A4 弹簧内外径弹簧内径，D，二D-d，=18-3.9=14.1 mm; 弹簧外径，D2=D
15、+d，=18+3.9=21. 9 mm , A5 弹簧刚度和变形弹簧刚度由(15)式可得弹簧工作负荷变形量A6 弹簧圈数由(8)式得P2-P, 275一100=一一一一=一一一一=1. 25 N/mm F, - F , 140 P , 100 Fz=z一一一=80mm p ,. 1. 25 P, 275 F2=一一一=220 mm P 1.25 Gdmi 79 000 X 1.8 X 3 X 1. 1 n=一一一=一一一一一, =46.93圈8DP 8 X 18 X 1. 25 753 GB/T 13828-92 取n=47图支承圈各端取l!IJ总圈数nJ=n十2=47十2=49圈A7 其他结
16、构参数自由高度Ho=H，+F，=400十80=480mm 安装高度H,=400 mm 工作负荷下的高度H2=HI一140=400-140=260mm 压并高度Hb=(n,+l)d,=(40+1) 3.9=195 mm 压并变形r=Ho-Hb=480-195=285 mm 仲nH。一3d，480-3 X 3. 9 iH I t=一一一一-一一一一一-一一=9.96mm -. n 47 弹簧材料展开长度由(12)式得LDn，X 18 X 49 =一=一一一一一一坦2813.5 mm C08c089. 99 三股钢丝展开1:度由(13)式得口1mX18 X 49 X 3 句一二二二土二一起一一一一一
17、一一一一二-t坦8753.7 mm C08. cos卢c089.990c0815. 37 A8 试验负荷和试验负荷下的高度和变形量由表5可知试验切应力r , = 0.5511, = 0.55 X 1 716 = 943.8 N/mm 由(16)式可得试验负荷dJimX 1. 8 X 1. 1 X 3 P，二一一-，To=一一一一一一一一一-丁X943.8 = 411 N 8Dc08- 8 X 18 X c0815. 37 试验负荷下的变形量P. 411 =一=328.8 mm p 1.25 111 J扎儿，取=f=285mm.即试验负荷下的高度H.=Hb=195mm。因Tff得试验负荷PJPb
18、) = P F , = P Fb = 1.25 X 285 = 356.25 N 111 (0)式得试验tJJ应力Jrb) =旦旦旦旦卢=立三豆豆旦5号18X c0815. 37。=818. 1 N /mm2 d3imX 1. 8 X 1. 1 X 3 A9 牛羊忡，校核A 10 弹簧典型工作图佯A 10.1 弹簧工作阁F , 80 _ _ F , 220 =0.28=-一=0.77 F , - 285 . U F , 285 满足o.2F，.，0. 8F，的要求GB/T 13828-92 Pb,: 356. 25N P1 Z7 5N 195 480 9.96 24 图A1弹簧工作图A 10.
19、2 技术要求8. 材料碳素弹簧钢丝;b. 弹簧组另IJ，1组$ 钢索拧向z左旋gd. 弹簧旋向:右旋$e 有效圈数，47圈;f 总圈数，49瞿士O.75圈$g. 弹簧展开长度=Lz2813.5mmp h. 兰股钢丝展开总长度，L，=8753.7 mm; m m / N R 创=zr 山力力应应切并验压试-Irk 1. 热处理.回火，表面处理:热涂泊，m. 制造技术条件，GB/T138280 755 GB 4357 钢丝直径碳素弹簧钢丝1町、B级C级0.08 2400 2740 0.09 2350 2690 o. 10 2300 2650 o. 12 2 250 2 600 0.14 2 200
20、 2 550 0.16 2 150 2500 o. 18 2 150 2450 0.20 2 150 2400 o. 22 2 110 2350 o. 23 0.25 2 060 2300 O. 26 0.28 2 010 2300 0.29 0.30 2 010 2300 O. 32 1 960 2250 0.35 1 960 2250 0.40 1 910 2250 O. 45 1 860 2 200 0.50 1 860 2 200 0.55 1 810 2 150 0.60 1 760 2 110 7:-，日D级2840 2840 2790 2740 2 740 2 690 2 690
21、 2690 2690 2640 2640 2640 2600 2 600 2 600 2 550 2550 2500 2 450 GB/T 1382892 附录B材料抗拉强度(补充1牛表BlGB 4358 琴钢Cl组C2组2893 3 187 2844 3 138 2795 3080 2746 3040 2697 2991 2648 2942 2 599 2 883 2 599 2844 2 550 2 795 2 501 2 746 2452 2 697 2403 2 648 2403 2 648 2 354 2 599 2305 2550 2305 2550 2 256 2501 2206
22、 2 452 N/mm2 GB 4360 丝泊猝火回火碳章弹簧钢丝F组A类B类GB/T 13828-92 续表BlN/mm GB 4357 GB 4358 GB 4360 钢丝直径碳素弹簧钢丝琴钢性油摔火回火碳素弹簧钢丝m H级C级D级CH!l. C2组F组A类B类口，时51 760 2 110 2450 2206 2452 -一一0.70 1 710 2060 2450 2 158 2403 0.80 1 710 2010 2400 2 103 2 354 0.90 1 710 2010 2350 2 108 2 305 1. 00 1 660 1 960 2300 2059 2256 1.
23、20 1 620 1 910 2250 2010 2206 1. 40 1 620 1 860 2 150 1 961 2 158 1.60 1 570 1 810 2 110 1 912 2 108 . 80 1 520 1 760 2010 1 883 2053 2.0 1 470 1 710 1 910 1 814 2010 1 716 1 618 1 716 2.2 1 420 1 660 1 810 1 569 1667 2. 3 1 765 1 961 1 716 2. 5 1 420 1 660 1 760 1 569 1 667 2. 6 1 7(;5 1 961 1 667
24、2.8 1 370 1620 1 710 2. 9 1 716 1 912 1 667 3.0 1 370 1 570 1 710 1 520 1 618 3.2 1 320 1 570 1 660 1 667 1 863 1 618 1 471 1 569 3. 4 1 320 1 570 1 660 1 6137 1 814 1 618 4.0 1 320 1 520 1 620 1 618 1 765 1 589 1 422 1 520 4.5 1 320 1 520 1 620 1 569 1 716 1 520 1 373 1 471 5.0 1 320 1 470 1 570 1
25、520 1667 1471 1 324 1 422 5.5 1 270 1 470 1 570 1471 1 618 1 275 1 373 6. 0 1 220 1 420 1 520 1 422 1563 1 275 1 373 6. 5 1 220 1 420 1 275 1 373 7.0 1 170 1 370 1 228 1 324 7币7GB 4357 钢丝直径碳素弹簧钢丝口11B级C级8. 0 1 170 1 370 9.0 1 130 1 320 10.0 1 130 1 320 11.0 1 080 1 270 12. 0 1 080 1 270 13. 0 1 030 1
26、 220 u E 阁中有关尺寸按表C1选取。a b GB/T 13828-92 续表B1GB 4358 琴钢性D级Cl组C2组附录C压缩弹簧特性测定用座垫(补充件)b x -1-一0. a F组图C1压缩弹簧特性测定用座垫表C1g D，一(l2)D,-2d,-2 2do i ，-，比N /mrn GB 4360 油1丰;k回1碳素弹簧钢丝A类B虫1 226 1 324 1 226 1 32.) 1 177 1 275 1 177 1 275 1 177 1 275 X蛙瞌太圄mm m P d, 0.5 d, GB/T 13828-92 附加说明本标准由中华人民共和国机械电子工业部提川。本标准由机械电子工业部机械标准化研究所归口。本标准由国营昆仑机械厂、华东工程学院负责起草。本标准主要起草人包希曾、殷仁龙、周希哲。
