书 书 书犐犆犛 ２１ ． １６０ 犑 ２６ 中华人民共和国国家标准 犌犅 ／ 犜 ２３９３５ — ２００９ 代替 ＧＢ ／ Ｔ１２３９．６ — １９９２ 圆柱螺旋弹簧设计计算 犇犲狊犻犵狀狅犳犮狔犾犻狀犱狉犻犮犪犾犺犲犾犻犮犪犾狊狆狉犻狀犵狊 ２００９  ０３  １６ 发布 ２００９  １１  ０１ 实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会 发布书 书 书前 　　 言 　　 本标准是对 ＧＢ ／ Ｔ１２３９．６ — １９９２ 《 圆柱螺旋弹簧设计计算 》 的修订 。 修订时仍保留 ＧＢ ／ Ｔ１２３９．６ — １９９２ 《 圆柱螺旋弹簧设计计算 》 中有效的部分 ， 对已不适应的内容进行重新修订 。 本标准与被修订标准 的主要技术差异如下 ： ——— 对原标准按 ＧＢ ／ Ｔ１．１ 进行了编辑性修改 ； ——— 对引用的材料标准进行了全面查新 ， 使用已修订过的最新版本代替原标准所引用的旧版本 ； ——— 按 ＧＢ ／ Ｔ１８０５ — ２００１ 《 弹簧术语 》， 对原标准涉及的扭矩 、 刚度 、 变形量等符号进行修订 ； ——— 对章节顺序进行调整 ， 从弹簧的结构 、 尺寸 、 特性 、 强度等方面进行规整 ； ——— 在设计举例中增加了圆柱螺旋压缩弹簧 、 拉伸弹簧 、 扭转弹簧动负荷时的疲劳强度验算 ， 并在 扭转弹簧设计时考虑扭臂影响的验算 ； ——— 在试验负荷及许用应力的选取上 ， 通过计算 、 图表参数选择 ， 强调了应力幅对于疲劳寿命的 影响 ； ——— 引入了静负荷与动负荷及有限 、 无限寿命的概念 。 本标准的附录 Ａ ～ 附录 Ｆ 均为资料性附录 。 本标准由中国机械工业联合会提出 。 本标准由全国弹簧标准化技术委员会 （ ＳＡＣ ／ ＴＣ２３５ ） 归口 。 本标准负责起草单位 ： 广州华德弹簧有限公司 、 常州铭锦弹簧有限公司 。 本标准参加起草单位 ： 无锡泽根弹簧有限公司 、 解放军 １００１ 强力弹簧研究所 、 杭州弹簧有限公司 、 中机生产力促进中心 、 常州弹簧厂有限公司 、 扬州弹簧有限公司 、 杭州钱江弹簧有限公司 、 浙江金昌弹簧 有限公司 、 浙江美力弹簧有限公司 、 立洲控股集团公司 、 北京市弹簧厂 、 杭州兴发弹簧有限公司 。 本标准主要起草人 ： 杨伟明 、 舒荣福 、 曹辉荣 、 张朝芳 、 姜晓炜 、 姜膺 、 吴刚 、 张桂军 、 王卫 、 赵春伟 、 屠世润 、 梁泉 、 贺永义 、 陆培根 、 刘辉航 、 张英会 。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为 ： ——— ＧＢ ／ Ｔ１２３９．６ — １９９２ 。 Ⅰ 犌犅 ／ 犜 ２３９３５ — ２００９ 圆柱螺旋弹簧设计计算 １ 　 范围 本标准规定了圆截面材料圆柱螺旋弹簧的设计计算 。 本标准适用于圆截面材料圆柱螺旋压缩弹簧 、 拉伸弹簧和扭转弹簧 （ 以下简称弹簧 ）。 本标准不适用于非圆截面材料弹簧 、 特殊材料和特殊性能的弹簧 。 ２ 　 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 。 凡是注日期的引用文件 ， 其随后所有 的修改单 （ 不包括勘误的内容 ） 或修订版均不适用于本标准 ， 然而 ， 鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本 。 凡是不注日期的引用文件 ， 其最新版本适用于本标准 。 ＧＢ ／ Ｔ１２２２ 　 弹簧钢 ＧＢ ／ Ｔ１２３９．１ 　 冷卷圆柱螺旋弹簧技术条件 　 第 １ 部分 ： 拉伸弹簧 ＧＢ ／ Ｔ１２３９．２ 　 冷卷圆柱螺旋弹簧技术条件 　 第 ２ 部分 ： 压缩弹簧 ＧＢ ／ Ｔ１２３９．３ 　 冷卷圆柱螺旋弹簧技术条件 　 第 ３ 部分 ： 扭转弹簧 ＧＢ ／ Ｔ１３５８ 　 圆柱螺旋弹簧尺寸系列 ＧＢ ／ Ｔ１８０５ 　 弹簧术语 ＧＢ ／ Ｔ４３５７ — １９８９ 　 碳素弹簧钢丝 （ ｎｅｑＪＩＳＧ３５２１ ： １９８４ ） ＧＢ ／ Ｔ１８９８３ 　 油淬火  回火弹簧钢丝 （ ＧＢ ／ Ｔ１８９８３ — ２００３ ， ＩＳＯ ／ ＦＤＩＳ８４５８３ ： １９９２ ， ＭＯＤ ） ＧＢ ／ Ｔ２１６５２ 　 铜及铜合金线材 ＧＢ ／ Ｔ２３９３４ — ２００９ 　 热卷圆柱螺旋压缩弹簧 　 技术条件 ＹＢ ／ Ｔ５３１１ 　 重要用途碳素弹簧钢丝 ＹＢ ／ Ｔ５３１８ 　 合金弹簧钢丝 ＹＢ （ Ｔ ） １１ 　 弹簧用不锈钢丝 ＹＳ ／ Ｔ５７１ 　 铍青铜线 ３ 　 弹簧的参数名称及代号 本标准使用 ＧＢ ／ Ｔ１８０５ 和表 １ 规定的术语和符号 。 表 １ 参数名称 代 　 号 单 　 位 材料直径 犱 ｍｍ 弹簧内径 犇 １ ｍｍ 弹簧外径 犇 ２ ｍｍ 弹簧中径 犇 ｍｍ 总圈数 狀 １ 圈 支承圈数 狀 ｚ 圈 有效圈数 狀 圈 １ 犌犅 ／ 犜 ２３９３５ — ２００９ 表 １ （ 续 ） 参数名称 代 　 号 单 　 位 自由高度 （ 自由长度 ） 犎 ０ ｍｍ 工作高度 （ 工作长度 ） 犎 １ ， ２ ，… 狀 ｍｍ 压并高度 犎 ｂ ｍｍ 节距 狋 ｍｍ 负荷 犉 １ ， ２ ，… 狀 Ｎ 稳定性临界负荷 犉 ｃ Ｎ 变形量 犳 ｍｍ 刚度 犉 ′ Ｎ ／ ｍｍ 旋绕比 犆 — 曲度系数 犓 — 高径比 犫 — 稳定系数 犆 Ｂ — 螺旋角 α （ ° ） 中径变化量 Δ 犇 ｍｍ 余隙 δ １ ｍｍ 材料切变模量 犌 ＭＰａ 工作切应力 τ １ ， ２ ，… 狀 ＭＰａ 试验切应力 τ ｓ ＭＰａ 脉动疲劳极限应力 τ ｕ０ ＭＰａ 许用切应力 ［ τ ］ ＭＰａ 初切应力 τ ０ ＭＰａ 初拉力 犉 ０ Ｎ 钩长尺寸 犺 １ ｍｍ 开口尺寸 犺 ２ ｍｍ 材料弹性模量 犈 ＭＰａ 弯曲应力 σ ＭＰａ 扭转弹簧扭臂长度 犾 １ 、 犾 ２ ｍｍ 试验弯曲应力 σ ｓ ＭＰａ 许用弯曲应力 ［ σ ］ ＭＰａ 扭矩 犜 １ ， ２ ，… 狀 Ｎ · ｍｍ 弹簧的扭转角度 φ １ ， ２ ，… 狀 ｒａｄ 或 （ ° ） 扭转刚度 犜 ′ Ｎ · ｍｍ ／ ｒａｄ 或 Ｎ · ｍｍ ／（ ° ） 弯曲应力曲度系数 犓 ｂ — 材料单位体积的质量 （ 密度 ） ρ ｋｇ ／ ｍｍ ３ 弹簧质量 犿 ｋ ｇ ２ 犌犅 ／ 犜 ２３９３５ — ２００９ 表 １ （ 续 ） 参数名称 代 　 号 单 　 位 循环特征 γ — 循环次数 犖 次 强迫振动频率 犳 ｒ Ｈｚ 自振频率 犳 ｅ Ｈｚ 抗拉强度 犚 ｍ ＭＰａ 变形能 犝 Ｎ · ｍｍ 安全系数 犛 — 最小安全系数 犛 ｍｉｎ — ４ 　 材料 弹簧一般采用表 ２ 中的材料 ， 若选用其他材料 ， 由供需双方商定 。 表 ２ 标准号 标准名称 牌号 ／ 组别 直径规格 ／ ｍｍ 性 　 能 ＧＢ ／ Ｔ４３５７ — １９８９ 碳素弹簧钢丝 Ｂ 、 Ｃ 、 ＤＢ 组 ： ０．０８ ～ １３．０ Ｃ 组 ： ０．０８ ～ １３．０ Ｄ 组 ： ０．０８ ～ ６．０ 强度高 、 性能好 。 Ｂ 组用于低应 力弹簧 ， Ｃ 组用于中等应力弹簧 ， Ｄ 组用于高应力弹簧 ＹＢ ／ Ｔ５３１１ 重要用途碳素 弹簧钢丝 Ｅ 、 Ｆ 、 ＧＥ 组 ： ０．０８ ～ ６．０ Ｆ 组 ： ０．０８ ～ ６．０ Ｇ 组 ： １．０ ～ ６．０ 强度高 ， 韧性好 。 用于重要用途 的弹簧 ＧＢ ／ Ｔ１８９８３ 油淬火  回火 弹簧钢丝 ＶＤＣ ０．５ ～ １０．０ 强度高 ， 性能好 ， ＶＤＣ 用于高疲 劳级弹簧 ＦＤＣ 、 ＴＤＣ ０．５ ～ １７．０ 强度高 ， 性能好 。 ＦＤＣ 用于静态 级弹簧 ； ＴＤＣ 用于中疲劳级弹簧 ＦＤＳｉＭｎ 、 ＴＤＳｉＭｎ ０．５ ～ １７．０ 强度高 ， 较高的疲劳性能 。 用于 较高负荷的弹簧 。 ＦＤＳｉＭｎ 用于 静态级弹簧 ； ＴＤＳｉＭｎ 用于中疲 劳级弹簧 ＶＤＣｒＳｉ ０．５ ～ １０．０ ＦＤＣｒＳｉ 、 ＴＤＣｒＳｉ ０．５ ～ １７．０ 强度高 ， 疲劳性能好 。 ＶＤＣｒＳｉ 用于高疲劳级弹簧 ； ＴＤＣｒＳｉ 用于 中疲劳级弹簧 ； ＦＤＣｒＳｉ 用于静态 级弹簧 ＶＤＣｒＶＡ ０．５ ～ １０．０ 强度高 ， 疲劳性能好 。 ＶＤＣｒＶＡ 用于高疲劳级弹簧 ＦＤＣｒＶＡ 、 ＴＤＣｒＶＡ０．５ ～ １７．０ 强度较高 ， 疲劳性能较好 。 ＴＤ ＣｒＶＡ 用于中疲劳级弹簧 ； ＦＤ ＣｒＶＡ 用于静态级弹簧 ３ 犌犅 ／ 犜 ２３９３５ — ２００９ 表 ２ （ 续 ） 标准号 标准名称 牌号 ／ 组别 直径规格 ／ ｍｍ 性 　 能 ＹＢ ／ Ｔ５３１８ 合金弹簧钢丝 ５０ＣｒＶＡ ６０Ｓｉ２ＭｎＡ ５５ＣｒＳｉ０．５ ～ １４．０ 强度高 。 较高的疲劳性 ， 用于普 通机械的弹簧 ＹＢ （ Ｔ ） １１ 弹簧用不锈钢丝 Ａ 组 ： １Ｃｒ１８Ｎｉ９ ０Ｃｒ１９Ｎｉ１０ ０Ｃｒ１７Ｎｉ１２Ｍｏ２ Ｂ 组 ： １Ｃｒ１８Ｎｉ９ ０Ｃｒ１８Ｎｉ１０ Ｃ 组 ： ０Ｃｒ１７Ｎｉ８Ａｌ０．８ ～ １２．０ 耐腐蚀 、 耐高温 、 耐低温 ， 用于腐 蚀或高 、 低温工作条件下的弹簧 ＧＢ ／ Ｔ２１６５２ 铜及铜合金线材 ＱＳｉ３１ ， ＱＳｎ４３ ＱＳｎ６．５０．１ ＱＳｎ６．５０．４ ＱＳｎ７０．２０．１ ～ ６．０ 有较高的耐腐蚀和防磁性能 。 用于机械或仪表等用弹性元件 ＹＳ ／ Ｔ５７１ 铍青铜线 ＱＢｅ２ ０．０３ ～ ６．０ 强