1、12彈簧設計講座大綱一公司介紹。（略）二、彈簧使用之材料及用途：A、SUS;B、SWC；C、SWPAB；D、其它；三、彈簧的設計資料及實例解析A、壓簧設計資料（JIS B 2704）B、拉簧設計資料（JIS B 2707、2708）C、扭簧設計資料（JIS B 2709）四、彈簧的JIS B公差標準A、壓簧B、拉簧C、扭簧五、彈簧設計的應考量事項及界限值A、鍍金、銀B、鍍鉻C、鍍鎳D、鍍錫E、鍍鋅,(藍白鋅，黃鋅，彩鋅，黑鋅，三價)F、發黑，氧化六、三視圖與一視圖的位置關系及測量系統解析G、Magni,達克羅，EB-3,清洗鈍洗，Zn-Ni(AL)3二、彈簧使用之材料及其用途項項目目名名稱稱J

2、IS 代JIS 代碼碼概略組成概略組成主要用途及特點主要用途及特點單價單價級別級別JIS 標JIS 標準準回火溫度回火溫度 熱后顏色熱后顏色SUS302和WPB 經過冷加工可得高強度，鐵路車輛、輸送機螺絲、螺帽、彈簧等，耐熱、耐蝕。SUS304和WPB 廣為使用于不銹鋼、耐熱鋼，又用于食品設備，一般儀學設備，原子力，耐熱耐蝕。2 2碳鋼線SWCSWBC(碳)、Si(硅)、Mn(錳)、P(磷)、S(硫) 硬拉鋼線，用于耐蝕性差，要求精度不高，鋼性較脆，成形后要表面處理或加防銹油。低JISG3521200400之間（視線徑之大?。┑枭?、茶色、青色、淡藍色、褐色3 3琴鋼線SWPASWPBC(碳)

3、、Si(硅)、Mn(錳)、P(磷)、S(硫)、Cu(銅) 耐疲勞性佳，要求精度高。一般用于電池彈簧、開關彈簧等、鋼性柔韌，成形后要表面處理或加防銹油。高JISG3522200400之間（視線徑之大?。┩琒WPA、SWPB米灰色亮白色300480之間（視線徑之大?。㎎ISG4314中C(碳)、Si(硅)、Mn(錳)、P(磷)、S(硫)、Ni(鎳)、Cr(鉻)、Mo(鉬)1 1不銹鋼線4二、彈簧使用之材料及其用途項項目目名名稱稱JIS 代JIS 代碼碼概略組成概略組成主要用途及特點主要用途及特點單價單價級別級別JIS 標JIS 標準準回火溫度回火溫度 熱后顏色熱后顏色4 4鈹銅線C1720WBe(

4、鈹)、 Mn(錳)、Ni(鎳)、P(磷)Cu(銅)+Sn(錫)+P(磷)Ni(鎳)+Co(鈷) 耐蝕性佳，于時效硬化處理前，富于展性時效硬化處理后，增加耐疲勞性，導電性時效硬化處理應加工后，可制螺絲彈簧電刷，通訊器具（表面鍍銀、金）。特高JISH3270150200黃色5 5磷青銅C5191WSn(錫)、Zn(鋅)、P(磷) 耐疲勞性，耐蝕性、耐磨耗性佳，可制螺絲彈簧、扭簧、扣鈕、扎電機、通訊市場適用（鍍金、銀）。較高JISH3270150200黃色6 6其它常需特別制做，造價昂貴。 如油回火線、白銅線及其它線材，不常用，適用于航天科技。鍍鎳線等同SWC+Ni。5記記號號單位單位記記號號名稱名

5、稱 單位 單位記記號號名稱名稱 單位 單位dmmk彈簧定數kgf/mm a1 腕長(作動點)mmDmm應力修正kgf/mm a2 腕長(固定點)mmNa變量mmE彈性系數kgf/mmLmmPi初張力kgfSUS 19,000kgf/mmMmmK應力修正系數-SWP 21,000kgf/mm密著長名稱名稱材料直徑彈簧平均徑有效圈數自由長三、彈簧設計資料三、彈簧設計資料6記記號號單位單位記記號號名稱名稱 單位 單位記記號號名稱名稱 單位 單位Gkgf/mm2e彈簧指數D/d-kTd彈簧定數kgfmm/degSUS7000 kgf/mm2L 0自由長mm彎曲應力kgf/mmSWPA、Ba自由角P點作

6、動點-SUWCd使用的角(變量)P0點固定點-PkgfR荷 重作用半徑mmkb彎曲修正系數-橫彈性系數彈簧荷重kgf/mm28000名稱名稱三、彈簧設計資料三、彈簧設計資料7三、彈簧設計資料三、彈簧設計資料彈簧定數 K=彎曲應力 = （安全確認）安全角（間隔角） 14 度以下彈簧指數 413扭轉應力 容許限界以下第1荷重（A） 0.8L以下第2荷重（B） 1.2M以上荷重 P = K Gd4 8D3Na 8DP d3 K K=4C-14C-4+0.615C壓縮彈簧(無研磨)(研磨)8三、彈簧設計資料三、彈簧設計資料荷重 P = k+ Pi初張力 Pi = d4G800D2Gd48D3NaK =

7、彈簧定數彎曲應力自由長8DPd3 = L0 = d(N+1)+2.2(D-d)k（安全確認）扭轉應力 容許限界以下彎曲應力 容許限界以下初張力的減少 （最大引張時）引張彈簧9三、彈簧設計資料三、彈簧設計資料(臂長度的場合)彈簧定數不清荷重彎曲應力(安全確認)彎曲應力容許限界以下 kTd = Ed4 3667DN+389(a1+a2) P = R kTdd = Edd 360DN = 32PR d3 kb kb = 4C2 C-1 4C(C-1) 扭力彈簧10日本JIS B 27042709摘要 彈簧特性的許容差表3-7冷間成形壓縮線圈彈簧的寸法及彈簧的特性許容差。項目 許容差或范圍（a） 有指

8、定的彈簧特性時要做為參考值.（b） 沒指定彈簧特性時要參考次表.自由高度等級1 級2 級3 級4以上 8以下1.0%最小0.2mm2.0%最小0.5mm3.0%最小0.7mm8以上 15以下1.5%最小0.5mm3.0%最小0.7mm4.0%最小0.8mm15以上 22以下2.0%最小0.6mm4.0%最小0.8mm6.0%最小1.0mmD/d11線圈直徑是內徑或外徑的選那一方規定,其數值是按照如下表 線圈直徑D/d1 級2 級3 級4以上 8以下1.0%最小0.15mm1.5%最小0.20mm2.5%最小0.40mm8以上 15以下1.5%最小0.20mm2.0%最小0.30mm3.0%最小

9、0.50mm15以上 22以下2.0%最小0.30mm3.0%最小0.50mm4.0%最小0.70mm等級日本JIS B 27042709摘要12日本JIS B 27042709摘要（a）總卷數 (a) 有指定的彈簧特性時要做為參考值.（b）沒指定彈簧特性時要參考次表(20T以下，1/4T). 進行端面研削彈簧的線圈外側面面的傾斜許容限度如下表：1 級2 級3 級線 圈 外 側 面的傾斜0.05H。(1.15)0.05H。(2.9)0.08H。(4.6)注：H。：自由高度 括弧內的傾斜角度13日本JIS B 27042709摘要彈 簧 特 性指定彈簧特性是要把指定高度時的荷重指定,但是需要彈簧

10、定數時,也可以指定這個公差.指定長度的荷重有效圈數1 級2 級3 級3以上 10以下5%10%15%10以上4%8%12%等級指定高度時的荷重是這時的垂度是規定于試驗荷重時的垂度2080%之間.14日本JIS B 27042709摘要彈簧定數是在於試驗荷重時的垂度3070%之間的2個荷重點,按照荷重的差和垂度的差來規定.彈簧定數等級1 級2 級3 級3以上 10以下5%10%15%10以上4%8%12%有效圈數15自由高度等級1 級2 級3 級4以上 8以下1.0%最小0.2mm2.0%最小0.5mm3.0%最小0.7mm8以上 15以下1.5%最小0.5mm3.0%最小0.7mm4.0%最小

11、0.8mm15以上 22以下2.0%最小0.6mm4.0%最小0.8mm6.0%最小1.0mmD/d日本JIS B 27042709摘要b) 沒有彈簧特性指定時自由長許容差是按照如下表.a) 有彈簧特性的指定時自由高度要做為參考值。項目 許容差或范圍3-8冷間成形引張線圈彈簧的寸法及彈簧的特性許容差.16日本JIS B 27042709摘要線圈直徑的許容差是用外徑來規定,其數值是按照如下表線圈直徑等級1 級2 級3 級4以上 8以下1.0%最小0.15mm1.5%最小0.20mm2.5%最小0.40mm8以上 15以下1.5%最小0.20mm2.0%最小0.30mm3.0%最小0.50mm15

12、以上 22以下2.0%最小0.30mm3.0%最小0.50mm4.0%最小0.70mm D/d總卷數及鉤環總卷數是原則上做為參考值，鉤環的對向角、偏中心、倒、突出的許容差是依從于收付當事者間的協商.17日本JIS B 27042709摘要一般設計參照下表：對向角1 級2 級3 級10T以下D/d815202510T-25T8D/d1525303525T-40T15D/d15303540等級圈數D/d當：指數（D/d）大于15時，圈數超過40T，雙方協商，但最小角度不小于40.18日本JIS B 27042709摘要指定長度的荷重指定彈 簧 特 性彈簧特性是指定于指定長度時的荷重，但是特別需要彈

13、簧定數時也可以指定.對于有效卷數3以上的彈簧，指定長度時的許容差是如下：(初張力)+(指定長度時的荷重-初張力) ,在這里(初張力的平衡度)和(對于垂度荷重的平衡度)是依各如下表 等級1級2級3級0.100.150.200.050.10.1519日本JIS B 27042709摘要指定長度時的荷重是,規定于其試驗時的垂度是試驗時的垂度2080%之間,但是指定長度時的垂度是做為4mm. 彈簧定數 等級1 級2 級3 級3以上 10以下5%10%15%10以上4%8%12%有效圈數彈簧定數是在於試驗荷重時的垂度3070%之間的2個荷重點,按照荷重的差和垂度的差和垂度來規定.20日本JIS B 27

14、042709摘要1- 3扭線圈彈簧（1） 彈簧的形狀彈簧的端末形狀是依安裝方法、安裝地方而需要特殊的形狀，也非常復雜這里的圖3-33-5形狀的形狀大致區分圖3-3基本形狀(a)短的鉤環 (b)折角 (c)直線起碼21圖3-4 基本形狀 （a） 直線段 (b)1段彎曲 (c)工段彎曲 (d)鉤環 日本JIS B 27042709摘要22日本JIS B 27042709摘要 圖3-5 雙扭簧(2) 尺寸及彈簧特性(2.1)許容差的等級 尺寸及彈簧特性的許容差等級是,1級,2級,3級,這等級是每各項目應于各種各樣的需要而獨立選定,但沒有特別需要的許容差是不指定.(2.2)尺寸及允許差，彈簧的尺寸是依

15、從指定，尺寸許容差是依從如下. 23日本JIS B 27042709摘要（1） 桿的自由角度，有彈簧特性的指定時，桿的自由角度是做為參考值，沒有彈簧特性的指定時桿的自由角度許容差是依表3-9表3-9 桿的自由角度的許容差 等級1233以下810153以上 10以下10152010以上 20以下15203020以上 30以下203040卷數備注：這個值的適用于D/d 4以上，22以下.24日本JIS B 27042709摘要(2)線圈直徑,線圈直徑的許容差是,應于彈簧的用途而內徑或外徑的那一方來規定.其數值是依表3-10.表3-10 線圈直徑的許容差 等級1234以上 8以下1.0%,最小0.1

16、5mm1.5%,最小0.2mm2.5%,最小4.0mm8以上 15以下1.5%,最小0.2mm2.0%,最小0.3mm3.0%,最小0.5mm15以上 22以下2.0%,最小0.3mm3.0%,最小0.5mm4.0%,最小0.7mmD/d注:(1) 許容差是有需要時可以取單方面,這時把表中的許容差范圍取一方. (2) 線圈部的長度,線圈部的長度許容差是,依表3-11,但是不適用于卷粘著的部品.25日本JIS B 27042709摘要表3-11 線圈部長度的許容差 等級1234以上 8以下1.5%,最小0.3mm3.0%,最小0.6mm5.0%,最小1.0mm8以上 15以下2.0%,最小0.4

17、mm4.0%,最小0.8mm7.0%,最小1.4mm15以上 22以下3.0%,最小0.6mm6.0%,最小1.2mm9.0%,最小1.8mmD/d(4)桿部的長度 桿部長度的測定是,圖3-6桿部的長度L依L1來進行,其許容差是依表3-12.26日本JIS B 27042709摘要表3-12 桿部的長度 許容差 等級材料直徑1230.1以上 0.5以下2.0%,最小0.3mm3.0%,最小0.5mm4.0%,最小1.0mm0.5以上 1以下2.0%,最小0.5mm3.0%,最小0.7mm4.0%,最小1.5mm1以上 2以下2.0%,最小0.7mm3.0%,最小1.0mm4.0%,最小2.0m

18、m2以上 4以下2.0%,最小1.0mm3.0%,最小1.5mm4.0%,最小3.0mm4以上2.0%,最小1.5mm3.0%,最小2.0mm4.0%,最小4.0mm27(5) 桿部的彎曲角度,測定桿部彎曲角度是按照圖3-7彎曲角度來進行,許容差是依表3-13. 圖3-7 桿部的彎曲角度 圖3-6 桿部的長度L及L1 表3-13 桿部彎曲角度的許容差等級123的允許差51015日本JIS B 27042709摘要28五、彈簧電鍍相關資料五、彈簧電鍍相關資料N ON O簡單工藝介紹簡單工藝介紹鍍后顏色鍍后顏色用途用途鍍層厚度鍍層厚度鹽霧試驗標準鹽霧試驗標準1 1除油酸洗鎳底鍍金烘干金色降低接觸電阻，耐磨耗，保真效果。0.040.06m薄1.21.5m厚24H以上2 2除油酸洗打銅底2次(堿銅、酸銅)鎳底鍍鉻烘干天藍色硬度高，耐磨性好，反光能力強，有較好的耐熱性。鉻0.5m薄15m以上厚24H以上3 3除油酸洗打鎳底鍍銀烘干銀色導電性(金屬中)佳，導熱率佳。鎳35m銀0.040.06m 連續噴8H,WKSIJL 16H(歐230標準)24H以上電解除油酸洗打銅底(必要時)鍍鎳(滾鍍)白色防腐性佳，焊錫，導電耐磨性。35mJIS3H(連續噴霧)無電解除油酸洗鎳底(