波形彈簧簡稱波簧，是金屬薄圓環(huán)上具有若干峰谷的彈性元件。通常應用于載荷和變形量均不大，要求彈簧剛度較小需施加軸向預壓力的場合。

（1）波形彈簧結構型式：

1.部分重疊單層波形彈簧，該結構波簧總層數(shù)為一層：圓環(huán)不封閉；端口處相互重疊；重疊位置在波峰或波谷處；波數(shù)大于或等于3個；

2. 開口單層波形彈簧，該結構波簧總層數(shù)為一層；圓環(huán)不封閉，開口位置在波峰或波谷處；端口之間留有一定距離；波數(shù)大于或等于3個；

3. 封閉單層波形彈簧，該結構波簧總層數(shù)為一層；圓環(huán)封閉；波數(shù)大于或等于3個；

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4. 峰對谷無支承圈多層波形彈簧，該結構波簧總層數(shù)大于一層；每層的波數(shù)為2.5個、3.5個、4.5個等；互相接觸的兩層在波峰與波谷處接觸；兩端沒有支承圈：有效圈數(shù)等于總圈數(shù)；

5.峰對谷有支承圈多層波形彈簧，該結構波簧總層數(shù)大于一層；有效圈的波數(shù)為2.5個、3.5個、4.5個···；互相接觸的兩層在波峰與波谷處接觸：兩端各有一個平圈作為支承圈；有效圈數(shù)比總圈數(shù)少2圈；

6.疊加多層波形彈簧，該結構波簧總層數(shù)大于一層；有效圈的波數(shù)為3個、4個、5個···；上層圈的下表面與下層圈的上表面接觸；

（2）為什么選用波形彈簧？

波形彈簧，與普通螺旋壓縮彈簧在擁有相同載荷的基礎上，波形彈簧可以將彈簧高度降低50%。

（3）波形彈簧材料選擇？

一般選擇合金彈簧鋼：SWRH72A/72B、SAE1070-1090、50CrVA、65Mn等

不銹鋼：SUS304、SUS316、SUS631

耐高溫鎳基合金：Inconel718、Inconel750

具體參考銳爾立彈性技術官網(wǎng)

（4）尺寸公差帶選擇

1.波簧的內、外徑極限偏差按下表的規(guī)定；單位：mm

2.厚度，波簧的厚度極限偏差按下表的規(guī)定　　　　

3.自由高度，單層開口和單層閉口波簧的自由高度極限偏差按下表的規(guī)定，多層波形彈簧自由高度的極限偏差由供需雙方協(xié)議規(guī)定，當有特性要求時，自由高度作參考。同一個波簧各波高度差下表的規(guī)定。

（5）行程與載荷選擇

1.在指定高度的負荷下，波簧變形量應在最大壓縮行程h的15%～70%之間，超過此范圍，理論計算值與實際檢測值會有偏差。

指定高度時的負荷P的極限偏差，按下表規(guī)定。

（6）波形彈簧檢驗項目　　　　　　　　

1.表面質量，波形彈簧表面不允許有對使用有害的毛刺、裂紋、傷痕等缺陷。

2.幾何尺寸

2.1厚度，波簧的厚度用尖頭千分尺沿圓周在中徑處測量不少于3點，取平均值。

2.2外徑、內徑，波簧的外徑、內徑用分度值不小于0.02mm的游標卡尺測量，測量其相互垂直的兩點，外徑取最大值，內徑取最小值。

2.3自由高度，波簧的自由高度在二級精度的平臺上，用分度值不小于0.02mm的深度游標卡尺測量各波峰高度，取平均值。

3.負荷

波形彈簧的負荷檢測在精度不低于1%的試驗機上進行，測量加載到指定高度時的負荷，兩端的壓板硬度必須在52HRC以上，表面粗糙度Ra<1.6μm。

4.永久變形

將波形彈簧用試驗負荷壓縮三次后，測量第二次與第三次壓縮后的自由高度變化值。永久變形檢驗后波簧的自由高度應在極限偏差范圍內。

5.硬度

波形彈簧硬度按GB/T230.1，第一部分或GB/T4340.1的規(guī)定。厚度<1mm，在維氏（或表面洛氏）硬度計上進行；厚度≥1mm，在洛氏硬度計上進行。每件打4點，第1點不考核，取后3點的平均值。

6.疲勞試驗

波簧在疲勞試驗機上用等幅正弦波負荷進行試驗。試驗單片進行，試驗前必須預壓0.15h0～0.20h0，應力振幅根據(jù)壽命要求客戶協(xié)商確定。

（6）波形彈簧的設計計算及應用

6.1單層開口波形彈簧和單層閉口波形彈簧

6.1.1單層開口波形彈簧和單層閉口波形彈簧負荷

（B.1）

其中

注：實際生產(chǎn)中，單層開口波形彈簧負荷比單層閉口波形彈簧略小。

6.1.2單層開口波形彈簧和單層閉口波形彈簧計算應力

（B.2）

6.1.3單層開口波形彈簧和單層閉口波形彈簧剛度

(B.3)

6.2峰對峰多層波簧

6.2.1峰對峰多層波簧負荷

（B.5）

其中N的取值為2.5/3.5/4.5/5.5·······

6.2.2峰對峰多層波簧計算應力

(B.6)

式中P按照B.5中公式計算。

6.2.3峰對峰多層波簧剛度

(B.7)

6.3峰對谷多層波簧

6.3.1峰對谷多層波簧負荷

（B.9）

6.3.2峰對谷多層波簧計算應力

（B.10）

6.3.3峰對谷多層波簧剛度

(B.11)

6.4負荷分類、許用應力

6.4.1負荷分類

靜負荷：作用負荷不變或在長時間內只有偶爾變化，在規(guī)定壽命內變化次數(shù)小于1×10次。

變負荷：作用在波簧上的負荷在預加負荷P和工作負荷P之間循環(huán)變化，在規(guī)定壽命內變化次數(shù)大于1×10次。

6.4.2靜負荷作用下波簧的許用應力

靜負荷作用下波簧的波簧，應通過校驗B.3.1.2、B.3.2.2、B.3.3.2中的公式計算應力來保證自由高度的穩(wěn)定。在壓平時的計算應力σ應接近波簧材料的屈服極限σ。

6.4.3變負荷作用下波簧的疲勞極限

表B2提供了波簧在兩個高度工作時，通過計算應力估計疲勞極限的方法，雖然這些方法經(jīng)過了證實，還是推薦試驗方法確認疲勞極限。

表B2

表B2(續(xù))

壽命系數(shù)

其中:X=(σ-S1)/(σ-S2)

σ＝材料的屈服強度

S1＝較低工作點時的計算應力

S2=較高工作點時的計算應力

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由國家標準編寫者創(chuàng)立專注于波形彈簧的研發(fā)與制造。擁有從原材料到專用設備及產(chǎn)品制造完整生產(chǎn)鏈。應用于汽車行業(yè)、航空航天、電梯制動、機床主軸、軌道交通、閥門、電力開關、石油鉆井、船舶制造、風力制動、芯片IGBT、電機等行業(yè)。銳爾立已服務3000多家工業(yè)企業(yè)，始終堅持給每一個客戶提供最優(yōu)的產(chǎn)品與技術解決方案！