本标准规定了圆柱多股螺旋压缩弹簧、拉伸弹簧、扭转弹簧的设计计算、技术要求、试验方法和检验规则。本标准适用于普通多股圆柱螺旋压缩、拉伸和扭转弹簧。 GB/T 13828-1992 多股园柱螺旋弹簧 GB/T13828-1992 标准下载解压密码：www.bzxz.net

中华人民共和国国家标准
多股圆柱螺旋弹簧
Stranded wire cylindrical
helical springs
主题内容与适用范围
GB/T 13828—92
本标准规定了圆柱多股螺旋压缩弹簧、拉伸弹簧、扭转弹簧的设计计算、技术要求、试验方法和检验规则。
本标推适用于普通多股圆柱螺旋压缩、拉伸和扭转弹簧。2
引用标准
GB 1805
弹簧术语
GB 1239.5
普通圆柱螺旋弹簧抽祥方法
机械制图弹簧画法
GB 4459. 4
GB4357
GB 4358
碳素弹簧钢丝
琴钢丝
油淬火回火碳素弹簧钢丝
GB4360
GB/T1239.6
圆柱螺旋弹簧设计计算
3产品分组
多股圆柱螺旋弹簧（以下简称弹簧）根据工作性质分为两组（见表1）。弹簧的组别应根据表1确定，并在产品图样中注明。
4设计计算
4.1弹簧的参数名称及代号见表2。国家技术监督局1992-11-11批准工作性质
动负荷
重要弹簧
一般弹簧
变形速度V.m/s
1993-06-01实施
参数名称
材料直径
弹簧中径
弹簧内径
弹簧外径
钢索索径
钢索索距
钢索拧角
自由高度
工作高度
试验负荷下高度
压并高度
钢丝展开长度
三(四)股钢丝展开长度
有效圈数
总圈数
工作负荷
试验负荷
玉并负荷
汇作负荷下变形量
试验负荷下变形量
GB/T 13828---92
参数名称
材料切变模量
材料弹性模量
材料抗拉强度
材料切应力
许用切应力
试验切应力
材料弯曲应力
许用弯曲应力
试验弯曲应力
弹簧刚度
旋绕比
钢索股数
捻索系数
4.2材料
GB/T 13828-- 92
续表2
弹簧常用材料如表3所列。有必要时可使用表3所列以外的材料，单
N·mm/rad(N·mm/(o))
C--D/de
4.3压缩弹簧与扭转弹簧的钢索拧向应与弹簧旋向相反，拉伸弹簧的钢索拧向应与弹簧旋向相同。表3
标准号
GB4357
GB4358
GB4360
标准名称
碳素弹簧钢丝
琴钢丝
油淬火回火碳
素弹簧钢丝
4.4基本计算公式
4.4.1钢索索距te
切变模量G
弹性模量E
206X103
推荐温度范围
40~130
40～150
强度高、性能好。B
级用于低应力弹簧，
C级用于中等应力弹
簧，D级用于高应力
强度高、韧性好，用
于重要的小弹簧
强度高、性能好，适
用于普通机械用弹簧
三股簧t。应在3～14倍钢丝直径范围内选取，并应取毫米整数或带0.5的毫米值713
GB/T 13828—92
四股簧t。应在8~~12倍钢丝直径范围内选取，并应取毫米整数或带0.5的毫米值。4.4.2钢索拧角β可根据不同的股数及t/d值，按表4选取。表4
钢索拧角β按(1)式计算：
式中：d2
三股钢索：
四股钢索：
β= aritg
-钢丝中心在钢索横截面上所成的圆周直径。dz =
2dcosp
V1+ 2cos29
2dcosg
2cos2g
与钢丝周长对钢索索距的比值有关的角度d
4.4.3钢索索径d。，按（5)式计算：d= d + d2
4.4.4弹簧强度计算公式
4.4.4.1压缩、拉伸弹簧
材料切应力，按（6)式计算：
4.4.4.2扭转弹簧
材料弯曲应力，按(7)式计算：
4.4.5弹簧刚度计算公式
4.4.5.1压缩、拉伸弹簧刚度，按（8)式计算：pI
扭转弹簧刚度，按（9)式计算：M'
8670Dn
8PDcosp
元d3m
中电票
（3）
（4）
（7）
4.4.6弹簧材料直径的计算公式
GB/T 13828—92
4.4.6.1压缩、拉伸弹簧的材料直径，按（10)式计算：8PDcosB
4.4.6.2扭转弹簧的材料直径，按（11)式计算：32M
元m[a]
4.4.7捻索系数i的选取
捻索系数i与钢索股数m和钢索拧角β有关。事议当：当m=3,β在15°～25°时,取i=1.05～1.2当m=4,β在20~30°时,取i=1.1~1.34.4.8弹簧其他几何参数的计算
4.4.8.1弹簧展开长度，按（12)式计算：L=
4.4.8.2三（四）股钢丝展开长度，按（13)式计算：L
cosacosβ
4.4.8.3弹簧其他几何参数的计算，见GB/T1239.6。4.5弹簧的负荷和变形
4.5.1弹簧特性和刚度
·（11）
：（12)
（13）
为了保证弹簧工作进程中承受的力Pi.2.与变形量F.23.之间的特性，指定高度时的负荷，弹簧变形量应在试验负荷下变形量F的20%～80%之间，即(14)式：0.2F.≤F1.2.3.n≤0.8F
（14）
在特殊需要保证刚度时，按在试验负荷变形量F的30%～70%之间，由两负荷点的负荷差与变形量差之比来确定。即(15)式：
Pz Pi
4.5.2试验负荷
试验负荷P。为测定弹簧特性时，弹簧允许承受最大负荷，其值按(16)式计算：P
元d\im
8Dcospt
式中t。为试验切应力，其最大值按表5选取，在有些情况下可取t。=（1.2～1.3)[)。（15）
（16)
试验切应力T，
4.6许用应力的选取
4.6.1许用切应力
GB/T 13828
油淬火川火钢丝
压缩、拉伸弹簧许用切应力【按弹簧组别，分别按以下原则选取1组弹簧【t)=（0.43～0.52)gb
1组弹簧［t)（0.57～0.62)ob
4.6.2许用弯曲应力
扭转弹簧许用弯曲应力[]按弹簧组别分别按以下原则选取：[组弹簧［a]（0.68～0.75)gb
Ⅱ组弹簧［)=(0.86～0.97)ob
碳素钢丝、琴钢丝
4.6.3对重要的，其损坏对整个机械有重大影响的弹簧，许用切应力及许用弯曲应力应适当降低，a取下限值。
4.7弹簧典型工作图样
4.7.1弹簧典型工作图见图1和图2。Hh
图1三股压缩
弹簧工作图
技术要求
材料：
弹簧组别；
钢索柠向；
弹簧旋向；
有效圈数，n；
总圈数n土An+
弹簧展开长度L；
四)股钢丝展开长度
压并应力
试验切应力rs
热处理；
表面处理；
制造技术条件。
5技术要求
5.1弹簧材料
GB/T13828—92
图2鸿股压缩
弹簧工作图
5.1.1弹簧材料应选用按GB4357.GB4358、GB4360供应的钢丝制造，若需用其他材料时，可由供需双方商定。
5.1.2弹簧材料的质量应符合相应材料标准的有关规定。5.1.3弹簧材料必须有材料制造厂的检验质量证明书，并经弹簧制造厂复验合格后方可使用。5.2拧钢索和缠弹簧可在专用机床上同时进行，亦可分为两道工序分别进行。5.3弹簧需要焊接簧头时，应在产品图样中注明，不带支承圈的弹簧，不应焊接簧头。GB/T 13828-92
5.3.1焊接簧头时可用铜焊或气焊。用铜焊时，焊接部位长度应小于三倍钢索索径（最长不应大于10mm），加热长度应小于1个簧圈，焊后应打磨平滑。用气焊时，焊接部位应低温回火。5.3.2不焊簧头的弹簧，端头钢索不应有明显的松散。端头应去毛刺或倒棱。5.4极限偏差的选取
当产品图样未规定弹簧特性与尺寸的偏差时，按弹簧的组别分别选取。5.5弹簧特性及极限偏差
5.5.1弹簧特性应按指定高度时的负荷或指定角度时的扭矩测定。5.5.2弹簧特性的极限偏差
5.5.2.1压缩(拉伸）弹簧，指定高度（长度）时的负荷（P)的极限偏差，按下列规定：I组弹簧
I组弹簧
±10%P
±15%P
扭转弹簧指定角度时的扭矩(M)的极限偏差按下列规定：5.5.2.2
I组弹簧
耳组弹簧
±10%M
±15%M
5.5.3弹簧特性的极限偏差，根据供需双方协议，可以不对称使用，其公差值不变。5.6尺寸及极限偏差
5.6.1钢索索径及钢索索距
5.6.1.1当拧钢索和缠弹簧同时进行时，钢索索径与钢索索距作为参考值，但钢索索距应均勾。5.6.1.2当拧钢索和缠弹簧分两道工序进行时，钢索索径与钢索索距的极限偏差应在产品图样中注明。Www.bzxZ.net
外径或内径
弹簧外径或内径的极限偏差，按表6的规定。表6
旋绕比
(D/de)
>4～8
>8～15
弹簧组别
极限偏差
±0.015D最小±0.2
最小士0.3
最小士0.5
最小士0.4
最小±0.5
最小±0.7
5.6.3自由高度（长度）、自由角度5.6.3.1压缩（拉伸）弹簧自由高度（长度）的极偏差按表7规定；当规定测定两点（P1、P.)或两点以上负荷时，则弹簧的自由高度作为参考值。718
自由高度（长度）
>50~100
100~300
300~500
GB/T13828-92
弹簧组别
±0.06H。
±0.05H。
±0.04H。
5.6.3.2扭转弹簧自由角度的极限偏差，按表8的规定。裘8
弹簧组别
有效圈数
极限偏差
>10～~20
>20~30
5.6.4总圈数
弹簧总圈数的极限偏差，按表9的规定。总愚数
>15～30
>30~50
弹簧组别
极限偏差
±0.08H。
±0.06H。
±0.05H。
5.6.5弹簧尺寸的极限偏差，必要时可以不对称使用，其公差值不变。5.6.6在自由状态下，弹簧节距应均匀，压缩弹簧在压缩到全变形量的80%时，其正常节距圈不得接触。
5.6.7压并高度
GB/T13828—92
压缩弹簧压并高度的极限偏差，应包括钢索索径偏差、圈数偏差和簧圈弯曲度引起的轴向偏差。压并高度般不作规，当需要规定时，应在产品图样中注明。5.6.8端部加工
5.6.8.1压缩弹簧应按产品图样规定的要求和方法压平支承圈，有效圈与支承圈末端的间距（8)应在产品图样中注明。
允许用加热的方法压平支承圈，但加热部位不应影响有效圈。5.6.8.2拉伸弹簧与扭转弹簧不允许用加热的方法弯曲端部。5.7外观
弹簧表面不应有裂纹、层裂、结疤、锈蚀及端部因加热而产生的缺陷。允许存在因加工而产生的深度不超过钢丝直径公差之半的局部纵向划痕，弹簧内表面允许存在因加工而产生的轻微压痕。5.8热处理
弹簧在成形后均应进行去应力回火，回火次数不限，硬度不予考核。5.9表面处理
弹簧表面处理的要求应在产品图样中注明，凡镀层为锌与时，电镀后应进行除氢处理。除氢后抽3%（不少于3件），复试立定处理。复试中有一件断裂，应全批复试立定处理。5.10其他要求
根据需要，弹簧可进行下列试验，但具体项目和要求应在产品图纸中注明。a.
立定处理；
强压处理；
加温强压处理；
d．速压试验；
疲劳试验。
5.11根据特殊需要，由供需双方协议，可提出本标准以外的技术要求及试验或检验项目，并在产品图样中注明。
6试验方法
6.1立定处理、强压处理或加温强压处理产品图样规定或供需双方协议，弹簧需做立笼处理、强压处理或加温强压处理时，可按以下方法进行。
6.1.1立定处理
将弹簧成品用试验负荷压缩3～5次，每次保持3～5s，测量自由高度，其值应在公差范围内。试验负荷是按表5规定的试验切应力计算出的负荷，这种负荷比压并负荷大时，就以压并负荷作为试验负荷。
6.1.2强压处理
处理方法
a，压缩弹簧一压缩至各圈接触而无显著间隙b．拉伸弹簧—拉伸至试验负荷长度的1.05倍；c．扭转弹簧一一扭转角度为工作扭转角的1.05倍，在上述状态下保持的时间，按产品图样规定进行。当产品图样未做规定时，I组弹簧为24h，Ⅱ组弹簧为6h。
6.1.3加温强压处理
处理方法与强压处理相同，加热温度按产品图样规定进行。7.30
6.1.4检验方法
GB/T 13828—92
6.1.4.1弹簧按上述规定进行处理时，折断数未超过交验批的6%，则其余未断的弹为合格品，折断数超过交验批的5%，则其余未断的弹簧应用加倍次数或时间进行复试，若复试再有折断时，则全批报废。
6.1.4.2当数件弹簧首尾相接在同一根心轴上处理时，若其中有件弹簧折断，而使其余未断的弹簧松开时，应重新处理。
6.2弹簧特性的测定
6.2.1弹簧特性的测定，应在立定处理、强压处理战加温强压处理后进行。6.2.2弹簧特性的测定，应在精度不低于1%的弹簧负荷（扭距）试验机上进行，压缩弹簧测定时，应采用蒂斜面的垫座(垫座结构见附录C(补充件）)。6.3速压试验或疲劳试验
作速压试验或疲劳试验的弹簧，应在工作行程（H一H，）范围内进行。弹簧的装夹应符合实际工作情魂，变形速度按产品图样规定。6.3.1100%承受速压试验的弹簧，如折断数未超过2%，则其余未断的弹簧均为合格，如折断数超过2%，则全批报废。
6.3、2承受疲劳试验的弹簧，未达到寿命定额时：应抽加倍数量的弹簧进行复试，如复试仍不合格时，则全批报废。
6.4压缩弹簧的压并高度
压缩弹簧的压并高度在产品图样上有偏差要求时，则进行检验。检验压缩弹簧压并高度，可与强压处理、加温强压处理或测定特性同时进行。若压并高度大于产品图样规定时，应进行返修。对减少圈数，重新焊接端头并压平支承圈的弹簧，应重新回火并按5.1、5.2、5.3、6.4条规定，进行全部试验。6.5自由高度（长度）、自由角度6.5.1对只测一-点负荷的弹簧测量其自由高度（长度）时，将弹簧水平地放置在平台上，测量弹簧两端最人距离。再由高度（长度）大于产品图样规定尺的弹簧，应返修。自由高度（长度）小于产品图样规定尺寸的弹簧，应报废。对返修的弹簧，视返修情况进行补充试验。6.5.2用专用量规测量弹簧的自由角度及扭臂长度。6.6弹簧直径用通用或专用量规测量。6.6.1用寒规检验弹簧内径时，弹簧在自由状态下，塞规应自由通过塞规长度一般应比弹簧自由高度长10%以上。
6.6.2用环规检验弹簧外径时，弹簧在工作状态下，环规应自由通过。环规高度一般应比弹簧压并高度低10%。
6.6.3用通用量规检验弹簧外径时，量规的测量应大于1.5倍弹簧节距。6.7缩弹簧的支承圈及簧头的焊接质量，按第5.3条验收，不符合规定的弹黄应邀修。6.8钢索索径与钢索素距
6.8.1当柠钢索和缠弹簧同时进行时，钢索索径与钢索索距可不检验，目测钢素索距应均匀。6.8.2当拧钢索和缠弹簧分两道工序进行时，应用通用或专用量规检验钢素素径和钢索索距。6.9弹簧外观用自测检查有怀疑时，可用5倍放大镜检套。6.10弹簧表面处理的质量，按有关标难或技术文件检查。7检验规则
7.1弹簧应成批试验和检验，每批弹簧应由同制造方法（包括热处理规范）和同一炉号钢丝制成。注：在个别情况下，允许用经复验合格的不同炉号钢丝制成的弹簧组成合批交验。7.2弹簧的检验抽样方法，应符合GB1239.5的规定。751
GB/T 13828-92
7.3弹簧其他项目的检验，按本标准第5章的各有关规定。8标志、包装、运输、贮存
8.1弹簧在包装前应清洁干净，并进行防锈处理，然后用结实不透水的中性纸或塑料袋包装后装入包装盒内。根据使用单位要求也可采用其它包装方式。8.2弹簧应包装可靠，每箱重量不超过25kg，也可根据需要用集装箱运输。8.3包装箱内应附有产品合格证。合格证包括下列内容：制造广名称；
产品名称、机型及零件号；
制造日期或生产批号；
技术检查部门签章。
包装箱外部应标明：
制造厂名称、商标及厂址；
产品名称、机型及零件号；
件数；
毛重；
收货单位及地址；
“小心轻放”“防潮”等标记；出厂日期。
8.5产品应贮存在通风和干燥的仓库内，在正常保管情况下，自出厂之日起12个月内不锈蚀。对标志、包装、运输与贮存有特殊要求的，应由供需双方协议规定。8.6
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