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图示的压缩弹簧,当弹簧受轴向压力F时,在弹簧丝的任何横剖面上将作用着:扭矩
T = FRcosα ,弯矩 M=
FRsinα,切向力FQ = Fcosα和法向力
NF
= Fsinα (式中R为弹簧的平均半径)。由于弹簧螺旋角α的值不大(对于压缩弹簧为6~90
),所以弯矩M和法向力N可以忽略不计。因此,在弹簧丝中起主要作用的外力将是扭矩T和切向力Q。α的值较小时,cosα≈
1,可取T = FR 和
Q = F。这种简化对于计算的准确性影响不大。
当拉伸弹簧受轴向拉力F时,弹簧丝横剖面上的受力情况和压缩弹簧相同,只是扭矩T和切向力Q均为相反的方向。所以上述两种弹簧的计算方法可以一并讲述。
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