彈簧壓縮量的案例
彈簧的選取原則與壓縮量的計算，值得收藏！
彈簧依照不同的彈簧使用次數也不同，比方說有100萬次、50萬次、30萬次等等，壓縮量越大，彈簧使用壽命越短，模具使用壽命也就越短（當然彈簧打壞了是能夠換的），模具打一段時間可能彈簧就會斷掉，或者直接沒力了，質量差一點的彈簧，很容易斷在模具里邊。
一般依照30萬次來算彈簧的壓縮量，也就是說模具打30萬次彈簧可能就沒力了。當然，一般的沖壓模具使用壽命都沒有那么長，但也能按最大壓縮量來算。如果按最大壓縮量來算的話，只能確保彈簧不打爆在模具里邊。模具壓得死一點，對產品平面度也有好處。
最大壓縮量（這個彈簧能夠壓下去多少），等于彈簧的原始高度X彈簧的最大壓縮比，例如棕色繃簧，長度為60mm，那么它的最大緊縮量為：60*24%約等于14，這根繃簧最大能夠壓下去14個毫米，它的最大行程是14個毫米，模具的行程有必要小于14個毫米，超越14個毫米，繃簧就可能會失效、變形，還有可能打斷在模具里邊，或模具打爆，沖床壓不下去等。
模具組立之前，也就是裝模之前，有必要先核算一下繃簧的緊縮量是否合適，這樣在試模的時候才不必憂慮模具會出問題、打爆等。
展開 沖壓模具彈簧長度、規格計算方法實例講解
彈簧在模具中主要作用是提供壓料力、復位脫料力的彈性元器件。目前模具中使用的提供彈性的元器件有“矩形彈簧”“優力膠（聚氨酯）”“氮氣彈簧”等。其選擇原則主要是根據其使用壽命及模具成本進行考慮。
在模具設計中彈簧的種類選擇依據是成本，那彈簧的長度、數量又應該通過什么來進行計算呢？其依據如何？
彈簧種類及使用
模具中彈簧的選擇需要根據其壓縮量、模具結構類型來進行判斷，根據不同的彈性元器件不同的特性進行選擇。
比如成型模、單沖模中的彈簧一般使用矩形彈簧中的棕色彈簧足夠，因為矩形彈簧通過顏色來進行區分力大小（五種：黃、藍、紅、綠、棕）。氮氣彈簧非常貴一般不用，而優力膠使用在彈簧箱結構或拉伸模、整形模等廉價模具中。
在模具的彈簧中還有一種非常另類“線簧”。其力比較小，但是壓縮量非常大，使用靈活，對于模具中比較小力的頂桿可以使用。如果彈簧選擇不當，不但會造成浪費，更主要的是容易導致產品變形、復合模不脫料等問題。
彈簧壓縮量
壓縮量就是指彈簧自由長度減去被壓縮以后長度所得到的值。對于矩形彈簧的壓縮量長度有一個壓縮量系數表1，下表中不難看出，壓縮量越大彈性使用次數越少。
壓縮系數表1
如果我們采購的彈簧并非標準類型，或者我們需要得到彈簧的極限壓縮量時，可以通過測量彈簧的自由長度，然后將彈簧放入臺虎鉗中進行增壓直到不能再壓縮為止，然后再進行測量長度，通過自由長度減去壓縮后的長度得到極限壓縮量。
例：彈簧自由長度100，壓縮后的極限值是75，那彈簧的極限壓縮量就是25。而其壓縮系數就等于25%。
彈簧長度計算
彈簧的長度計算是通過其壓縮量來得到。比如：選擇棕色彈簧，如果使用壽命為30萬次，那彈簧的壓縮量就不能超過彈簧自由長度的20%。
展開 沖壓模具彈簧長度、規格計算方法實例講解
彈簧在模具中主要作用是提供壓料力、復位脫料力的彈性元器件。目前模具中使用的提供彈性的元器件有“矩形彈簧”“優力膠（聚氨酯）”“氮氣彈簧”等。其選擇原則主要是根據其使用壽命及模具成本進行考慮。
在模具設計中彈簧的種類選擇依據是成本，那彈簧的長度、數量又應該通過什么來進行計算呢？其依據如何？
彈簧種類及使用
模具中彈簧的選擇需要根據其壓縮量、模具結構類型來進行判斷，根據不同的彈性元器件不同的特性進行選擇。
比如成型模、單沖模中的彈簧一般使用矩形彈簧中的棕色彈簧足夠，因為矩形彈簧通過顏色來進行區分力大小（五種：黃、藍、紅、綠、棕）。氮氣彈簧非常貴一般不用，而優力膠使用在彈簧箱結構或拉伸模、整形模等廉價模具中。
在模具的彈簧中還有一種非常另類“線簧”。其力比較小，但是壓縮量非常大，使用靈活，對于模具中比較小力的頂桿可以使用。如果彈簧選擇不當，不但會造成浪費，更主要的是容易導致產品變形、復合模不脫料等問題。
彈簧壓縮量
壓縮量就是指彈簧自由長度減去被壓縮以后長度所得到的值。對于矩形彈簧的壓縮量長度有一個壓縮量系數表1，下表中不難看出，壓縮量越大彈性使用次數越少。
壓縮系數表1
如果我們采購的彈簧并非標準類型，或者我們需要得到彈簧的極限壓縮量時，可以通過測量彈簧的自由長度，然后將彈簧放入臺虎鉗中進行增壓直到不能再壓縮為止，然后再進行測量長度，通過自由長度減去壓縮后的長度得到極限壓縮量。
例：彈簧自由長度100，壓縮后的極限值是75，那彈簧的極限壓縮量就是25。而其壓縮系數就等于25%。
彈簧長度計算
彈簧的長度計算是通過其壓縮量來得到。
展開 沖壓模具丨彈簧長度、規格計算方法實例講解，一看就會
彈簧在模具中主要作用是提供壓料力、復位脫料力的彈性元器件。目前模具中使用的提供彈性的元器件有“矩形彈簧”“優力膠（聚氨酯）”“氮氣彈簧”等。其選擇原則主要是根據其使用壽命及模具成本進行考慮。
在模具設計中彈簧的種類選擇依據是成本，那彈簧的長度、數量又應該通過什么來進行計算呢？其依據如何？
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彈簧種類及使用
模具中彈簧的選擇需要根據其壓縮量、模具結構類型來進行判斷，根據不同的彈性元器件不同的特性進行選擇。
比如成型模、單沖模中的彈簧一般使用矩形彈簧中的棕色彈簧足夠，因為矩形彈簧通過顏色來進行區分力大小（五種：黃、藍、紅、綠、棕）。氮氣彈簧非常貴一般不用，而優力膠使用在彈簧箱結構或拉伸模、整形模等廉價模具中。
在模具的彈簧中還有一種非常另類“線簧”。其力比較小，但是壓縮量非常大，使用靈活，對于模具中比較小力的頂桿可以使用。如果彈簧選擇不當，不但會造成浪費，更主要的是容易導致產品變形、復合模不脫料等問題。
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彈簧壓縮量
壓縮量就是指彈簧自由長度減去被壓縮以后長度所得到的值。對于矩形彈簧的壓縮量長度有一個壓縮量系數表1，下表中不難看出，壓縮量越大彈性使用次數越少。
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【5/21更新】機械密封
常用機械密封結構由靜止環(靜環)、旋轉環(動環)、彈性元件彈簧座、緊定螺釘、旋轉環輔助密封圈和靜止環輔助密封圈等元件組成，防轉銷固定在壓蓋上以防止靜止環轉動。
機械密封在日常檢修中，常常會存在以下幾個誤區：
誤區一：
彈簧壓縮量越大密封效果越好？！
其實不然，彈簧壓縮量過大，可導致摩擦副急劇磨損，瞬間燒損；過度的壓縮使彈簧失去調節動環端面的能力，導致密封失效。
誤區二：
動環密封圈越緊越好？！
其實動環密封圈過緊有害無益。一是加劇密封圈與軸套間的磨損，過早泄漏；二是增大了動環軸向調整、移動的阻力，在工況變化頻繁時無法適時進行調整；三是彈簧過度疲勞易損壞；四是使動環密封圈變形，影響密封效果。
誤區三：
靜環密封圈越緊越好？！
靜環密封圈基本處于靜止狀態，相對較緊密封效果會好些，但過緊也是有害的。一是引起靜環密封因過度變形，影響密封效果；二是靜環材質以石墨居多，一般較脆，過度受力極易引起碎裂；三是安裝、拆卸困難，極易損壞靜環。
誤區四：
葉輪鎖母越緊越好？！
機械密封泄漏中，軸套與軸之間的泄漏(軸間泄漏)是比較常見的。一般認為，軸間泄漏就是葉輪鎖母沒鎖緊，其實導致軸間泄漏的因素較多，如軸間墊失效，偏移，軸間內有雜質，軸與軸套配合處有較大的形位誤差，接觸面破壞，軸上各部件間有間隙，軸頭螺紋過長等都會導致軸間泄漏。鎖母鎖緊過度只會導致軸間墊過早失效，相反適度鎖緊鎖母，使軸間墊始終保持一定的壓縮彈性，在運轉中鎖母會自動適時鎖緊，使軸間始終處于良好的密封狀態。
誤區五：
新的比舊的好？！
相對而言，使用新機械密封的效果好于舊的，但新機械密封的質量或材質選擇不當時，配合尺寸誤差較大會影響密封效果；在聚合性和滲透性介質中，靜環如無過度磨損，還是不更換為好。
展開 消防泵常見的八大問題
03
機械密封泄漏嚴重
1.固定螺釘松動，使彈簧失去作用？緊固螺釘或重新調整彈簧。
2.彈簧壓力不足？重新調整彈簧壓縮量或換彈簧。
3.靜環裝配歪斜？重裝消防泵用靜環。
4.動換或靜環端面腐蝕、磨損或刮傷？修復或更換壞的動環靜環。
5.軸套加工精度和光潔度不夠，影響了動環的軸向移動？換加工精度合格的軸套。
6.雜質、異物或介質結晶影響了動環的軸向移動或支撐在動、靜環的端面之間？
消除雜質、異物和結晶，徹底清洗密封元件。
7.動環密封圈裝配斜卷或腐蝕變形？重裝或更換消防泵用動環密封圈。
04
消防泵用電機過熱
1.填料壓蓋壓的太緊或機械密封彈簧調的太緊？重新調整壓蓋或機械密封的彈簧壓縮量。
2.使用范圍(流量、揚程)超過消防泵的設計要求？按系列型譜選合適的電機。
3.消防泵裝配質量差，有摩擦處或電機與消防泵軸不同心？檢查裝配質量，排除裝配故障。
4.介質比重超過消防泵的配置電機？
展開 AMESim之HCD庫介紹（4）帶彈簧的活塞腔 AMESim彈簧教程
在這種情況下，僅施加零位移 (f0) 處的彈簧力。
參數定義如下：
xs0：活塞零位移時的彈簧壓縮量，正數表示壓縮[mm]。
f0：零位移時的彈簧力，正數表示彈簧的壓縮力[N]。
x0：活塞零位移時的腔體長度[mm]。
dp : 活塞直徑[mm]。
dr : 活塞桿直徑[mm]。如果沒有活塞桿，將活塞桿直徑設為零。
彈簧預緊（f0）和零位移時的彈簧壓縮（xs0）可以獨立設置。
對于彈簧剛度的定義，這里有三種方法：
數值：彈簧剛度是恒定的。
該模式下彈簧力計算公式為：
幾何值：彈簧剛度是恒定的，取決于材料的剪切模量G（N/m2），彈簧直徑ds（mm），鋼絲直徑dw（mm）和工作線圈數ncoils。彈簧和鋼絲的直徑如下圖所示。
該模式下彈簧力計算公式為（以螺旋彈簧為例）：
文件或表達式：彈簧力必須被定義為彈簧位移的函數。可以通過一個一維格式表（1D Format table）或表達式來描述。彈簧力的單位必須是[N]，位移（x）的單位是[m]。
該模式下彈簧力計算公式為：
其中Ft是由參數 "springtable "定義的格式表或表達式。
活塞腔長度和體積計算公式為：
端口1的流量計算公式為
端口2的受力計算公式為
可以發現相較于前文介紹的基礎活塞腔，受力計算公式中僅增加了彈簧力fspr
BAP016：
BAP016與BAP015的區別僅在于與端口2和3相關的變量是交換的。在此不過多贅述。其計算公式區別可參考前文。
BAPREV1：
由于BAPREV1中實現的反向因果關系，該模型不像常規的液壓元件那樣進行嚴格的質量平衡計算。壓力是根據靜力平衡計算出來的。
展開 泵設備機械密封漏液的原因及解決辦法
(1) 彈簧壓縮量一定要按規定進行, 不允許有過大或過小的現象, 誤差±2mm , 壓縮量過大增加端面比壓, 摩擦熱量過多, 造成密封面熱變形和加速端面磨損, 壓縮量過小動靜環端面比壓不足, 則不能密封。
(2) 安裝動環密封圈的軸(或軸套) 端面及安裝靜環密封圈的密封壓蓋(或殼體) 的端面應倒角并修光,以免裝配時碰傷動靜環密封圈。
機械密封本身是一種要求較高的精密部件, 對設計、機械加工、裝配質量都有很高的要求。在使用機械密封時, 應分析使用機械密封的各種因素, 使機械密封適用于各種泵的技術要求和使用介質要求且有充分的潤滑條件, 這樣才能保證密封長期可靠地運轉。
展開 如何計算機械密封的壓縮量？
編 輯 | 化工活動家
來 源 | 化工設備與機械
關鍵詞 | 機械密封 壓縮量 計算
共 9422 字 | 建議閱讀時間 25 分鐘
機械密封的壓縮量是與整體尺寸直接相關的，正確地裝配尺寸可以保證機械密封具有最佳的彈簧比壓，從而使整個密封工作在合適的端面比壓狀態，保證合適的泄漏量和足夠的使用壽命。
機械密封中尺寸關鍵尺寸L1K對應提主提到的壓縮量，保證軸向尺寸L1K即為達到了機械密封的最佳安裝狀態，也就是我們追求的密封壓縮量最佳值。附上圖，請看紅色標注尺寸L1K
但是將其放置于裝置內，則如下圖所示：
得到合適的軸套與壓蓋關聯尺寸，才能保證L1K尺寸。這就是我們常說的機械密封安裝尺寸！
那么，一般彈簧壓縮多少比較合適？這個問題不能一概而論；因為我們需要一定的彈簧力來保證動靜環緊密貼合在一起，同時保證可以克服輔助密封的摩擦力實現動環（補償環）自由移動（用于補償軸的竄動和密封的磨損）。
彈簧力太大，動靜環磨損較快，使用壽命縮短；彈簧力太小，動靜環容易打開，可靠性低。而關鍵在于機械密封中彈簧的工作位置通常并不一致，可能并不是理想的2/3，也不是理想的1/2。同一廠家不同密封表現不同，不同廠家不同密封千差萬別，此處并沒有統一的標準或規定。如果非要找一個萬變不離其宗的東西，那么我們可以認為是彈簧比壓。
彈簧比壓=彈簧力/動靜環接觸面積，在設計手冊里，對于彈簧比壓的要求是：
展開 五金沖壓模具構件卸料彈簧的作用
今天先介紹下沖壓模具中的工藝構件卸料彈簧及卸料螺釘在沖壓加工過程中所起的作用。
卸料彈簧主要是給卸料板提供足夠的壓料力和卸料力。所謂的壓料力是指壓住材料的力。當模具工作時就需要壓料力，使材料在模具做工未完前材料不會因為力的作用而發生移動；卸料力是指在模具做工完成后，沖頭與材料是緊密連在一起的，能讓它們之間分開且不會影響料條的變形，這個力就是卸料力。
卸料力的大小在模具設計時是經設計人員計算得到的。在沖壓件生產過程中發生卸料力不足時，在保證彈簧壓縮量足夠的情況下，可以調節螺塞來增加卸料力，也可以選用壓縮力更大的彈簧。
這里再說下螺塞。要沖壓模具中，螺塞一都是配合彈簧一塊兒使用，用來限制彈簧使彈簧在受力的情況下能被壓縮，螺塞可以用來調節彈簧的的預壓力。
展開 基于拓撲優化的壓縮機支架輕量化分析
對于該壓縮機支架拓撲優化，懲罰因子p取4較為合適。
3 優化分析
3.1 拓撲優化分析
按照上述拓撲優化的技術路線采用Optistruct軟件，對壓縮機支架進行優化，優化出壓縮機支架上有限元網格上每個單元的最佳相對密度分布。工程上，常采用0.3的相對密度閾值，即相對密度小于0.3的單元密度屬于冗余，予以去除，最終優化結果如下圖6所示：
壓縮機支架中間部位的單元密度小于0.3，對于壓縮機一階模態的提升貢獻偏小，予以去除。拓撲優化是前期概念性設計，在考慮鑄造工藝可行性的情況下，重新進行壓縮機支架設計，如圖13圖所示。
3.2 模態分析
基于Block Lanczos法對壓縮機支架的模態進行分析，對比拓撲優化前后的壓縮機支架模態，模態結果云圖如圖7和圖8所示：
模態分析結果顯示：拓撲優化后的輕量化壓縮機支架一階模態低于原壓縮機支架的一階模態，但均滿足壓縮機支架的設計目標值240Hz，故輕量化后的壓縮機支架滿足模態設計要求。
3.3 強度分析
根據發動機附近的實測道路譜，施加對應的靜力工況，在X-Y-Z三個方向對空調壓縮機支架進行結構靜強度校核。輕量化后壓縮機支架強度分析結果如下圖所示。
強度分析結果顯示：輕量化壓縮機支架最大應力均遠小于材料抗拉強度，故滿足結構強度要求。
3.4 試驗驗證
將輕量化壓縮機支架與壓縮機裝配好，一起安裝在臺架上，先采用錘擊法進行壓縮機支架總成模態測試，其受迫敲擊頻率響應函數如圖12所示。敲擊結果顯示：輕量化壓縮機支架一階模態為247.5Hz低于仿真出的一階模態253.7Hz，但敲擊試驗與有限元仿真結果誤差小于5%以內，且均滿足壓縮機支架模態240Hz的目標值。
將輕量化方案進行臺架隨機振動試驗。
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【免費】多層碟形彈簧的壓縮分析
多層碟形彈簧的壓縮分析
碟形彈簧在小距離提供較大的力，而將多組碟形彈簧對合并受壓模擬可以獲取較大變形和較大的受力，下面通過一個簡單的模型來模擬這個現象。
由于該類分析有軸對稱模型，所以建議設置為軸對稱的2D模型，這樣便于減小計算量，提高收斂性和計算速度
1.本實例采用六個彈簧片接觸對，建立的模型如圖所示
2.賦予材料可以根據實際彈簧鋼的材料設置彈性模量或雙線性的材料模型
3.在靜力學分析中設置每一對彈簧片的接觸，如果為該類型的彈簧片直接設置為bond接觸類型就可以了，如果表面為球形凸起的形狀就需要設置為friction的接觸類型了，使接觸的方式為非線性基礎，需要激活update stiffness為each，每一步都計算剛度，另外需要將接觸位置的網格加密，便于檢測到接觸
4.設置邊界條件為一端固定，一端移動，移動量為5mm
5.求解設置大變形打開，設置多步載荷，載荷步越多，其計算量越大，但結果更精確
6.計算結果
提取相應的反作用力和應力應變，以及整體變形量，如圖所示，可以對稱化顯示該效果，在對稱中設置旋轉的數量和角度，可以顯示相應的結果
本實例可以應用于旋轉類型的仿真或者波紋管類型的仿真，2D結果計算更加快速和容易收斂，該方法得到了廣泛的應用
以下為計算源文件，請大家關注作者之后免費下載！
spring.7z
作者：范文哲（fwz0703@163.com，公眾號：CAE_ANSYS）
展開 ANSYS中看似簡單的彈簧壓縮分析，其實不簡單 ￥8.8
基于workbench的彈簧接觸分析
Ansys Workbench的非線性分析主要包括大變形非線和接觸非線性分析，其設置容易求解難成了一大問題，本實例通過一個錐形彈簧壓縮實例來解釋大變形和接觸的部分設置方法使之收斂（微信：fwz0703）
1.建立模型
DM中可以建立彈簧模型，不過還是建議從其他三維軟件導入吧，畢竟dm中部分功能不容易實現
2.劃分網格
該模型劃分簡單，直接劃分成為四面體，另外上下面設置成剛性體，減小網格數量和接觸搜索范圍
3.設置接觸
設置相應的接觸為bond接觸和frictionless接觸形式
4.設置求解
該分析需要設置分步求解，為什么需要分步求解呢，因為計算多了就明白了，不需要分步的時候是一步計算是不收斂的，計算到一半位移的時候差不多就停止了，所以需要分步，第一步設置10個子步，第二步加密步數到20個子步就可以了
5.重啟動設置
該分析的難點之一便是第二步求解之后依舊不收斂，到后面停止，但是不要緊，將步數設置為50步，然后重啟動采用人工不是，從剛才的位置繼續計算就可以了，直到最后求解結束
6.提取結果
應力和變形結果如下
計算源文件和設置方法，以及非線性接觸計算需要收斂的方法
歡迎關注 https://www.yqgqt.org.cn/z/290258
展開 光化電離探測器法（PID檢測法）: 壓縮空氣含油量檢測
壓縮空氣含油量檢測方法
利用光化電離探測器法（PID檢測法）原理檢測，PID傳感器的真正好處在于，它們可以提供對壓縮空氣的24/7連續監控，這是任何兼容方法都無法實現的。以這種方式使用PID油蒸氣傳感器仍可以允許采用符合ISO的常規采樣方法進行記錄保存，并為操作員提供了額外的保障，以確保壓縮空氣質量相對于油污染始終良好。
請記住，當氣流中含有液體或氣溶膠時，總會存在油蒸氣，但很難過濾掉。即使沒有活性炭過濾器，即使沒有液體或氣溶膠，也可能會有一些蒸汽存在。因此，測量蒸汽是有效濾油的最佳指示，PID傳感器將對任何變化迅速做出反應，從而使操作員能夠在污染成為嚴重問題之前采取行動。
由于達到如此低濃度的方法是使用符合ISO 12500-1的聚結過濾器來去除氣溶膠，因此主要關注的是它們在使用中的有效性。一個站點可能有多個串聯，監視收集的機油量，并根據過濾器制造商的建議定期更換它們。他們認為在這種情況下，過濾是有效的，因此，實際上沒有必要測量氣溶膠和液態油。他們仍然需要測量蒸汽量，并且通過監視蒸汽濃度，隨著過濾器的退化和更多的氣溶膠逸出，蒸汽濃度會增加。
工采網有各種量程的PID傳感器可以供客戶選擇，具體如下：
展開 橡膠材料超彈性本構擬合以及密封圈初始壓縮量的考慮 ￥4.9
1、 密封圈設計中，首先要考慮的是密封圈的初始壓縮量是否滿足要求，考慮到在密封裝配中，當壓緊件較薄弱時壓緊件也可能發生變形，因此密封圈的初始壓縮量不能簡單地依靠理論計算。
2、 帶密封圈的結構在工作工程中，可能受到各類工況的作用，以整車零部件為例，可能有振動、沖擊以及其他工況的作用，在這些載荷作用在密封結構上時，密封圈的壓縮量會發生相應的變化，在密封圈設計前期就需要考慮在極限工況條件下，密封圈的壓縮量是否依舊能夠滿足要求。
3、 考慮到以上兩點因素，本文以簡單密封結構展示密封圈初始壓縮量在abaqus軟件里的實現，不影響后續工況的加載，通過上述計算可以提取出密封圈的裝配力等結果。
4、 密封圈材料一般是橡膠，橡膠等不可壓縮材料一般要通過構建超彈性本構來進行處理，本文展示了在abaqus軟件中通過實驗測試參數對橡膠超彈性本構的擬合。
附件為計算inp模型及操作重點步驟，感興趣的可以下載。
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