一、设计思路设计目的:设计一套适用于称重装置的弹簧系统。
设计装置:一块平台、一块压板、四根导柱和四根弹簧。
设计场景:1.在平台上放置并固定四根导柱。
2.将4根弹簧套到导柱上面,导柱与一块平板连接。
3.将物体放置在平台上,依靠对弹簧的压力使指针转动,装置稳定后,测量压缩量。
根据劲度系数和压缩量,即可得出物体的重量。
二、结构参数导柱直径为24mm,测量上限为35000N,压板最大压缩量为15mm。
三、选型计算弹簧类型:考虑到弹簧需要安装在导柱上,我们选用的弹簧内径应大于24mm。
而在同样的压缩空间内,矩形弹簧具有更大的刚度和更强的吸收能力。
因此,我们决定将矩形压缩弹簧作为最终选型。
弹簧位移量:压板的活动范围为15mm,弹簧的安装空间为100mm,所以弹簧的压缩量为15/100*100%=15%弹簧尺寸:基于导柱直径为24mm的考虑,选择的弹簧内径应大于24mm,且最好比24mm大1mm-1.5mm,故选择内径在25-25.5mm之间的弹簧最合适。
弹簧负载:4根弹簧最大受力为35000N,即单根弹簧受力为8750N。
根据弹簧受力后长度缩短15mm,可以计算出:弹簧常数=负载/压缩量=8750/15=583N/mm。
四、弹簧选型结论:综上所述,最后选择型号为YSWG-D50-L100的矩形弹簧。
该弹簧的内径为25mm,外径为50mm,长度为100mm,弹簧常数为613N/mm,完全符合我们的设计要求。
五、案例展示