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发条弹簧的设计和采购需要考虑的因素

新闻来源:发条弹簧      浏览次数:534次

  发条弹簧从珠宝扣到大型工业机器人都无处不在。大多数时候,在原型制作阶段直接制作定制发条弹簧是不切实际的。我们建议采用这样一种方法,从需求收集开始,找到最接近的库存发条弹簧,最后在生产中创建自定义发条弹簧。

  负载情况

  识别负载条件是每个发条弹簧应用问题的起点。

  有四个主要考虑因素。

  载荷类型:是压缩,伸展还是扭转?

  所有发条弹簧,无论是盘绕还是扁平,都以这三种方式之一工作。

  最大偏转(行程)

  了解最大偏转会使几何形状的发条弹簧选择变窄。

  在压缩发条弹簧中,最大偏转必须小于发条弹簧自由长度(未压缩)与其实心长度(完全压缩)之间的差值。必须预先加载发条弹簧,使其初始位置短于自由长度。

  伸缩发条弹簧的额定最大工作长度,之后发条弹簧有永久变形的风险。最大行程必须低于拉伸发条弹簧的实心长度(未伸展)与其最大安全操作长度之间的差值。必须预先加载发条弹簧,以便发条弹簧在安装时长于其实心长度。

  最大载荷或所需响应

  有时,我们给予发条弹簧必须承受的载荷,而不是完全压缩或延伸到不安全的长度,例如为蹦床选择发条弹簧。

  其他时候,我们根据用户的感觉选择发条弹簧,例如为夹子挑选扭力发条弹簧。了解负载或响应有助于我们确定发条弹簧刚度。

  恒定速率,恒定力或可变速率?

  这决定了我们将使用什么类型的发条弹簧:恒定直径的圆柱形线圈拉伸发条弹簧与钟表发条弹簧。

  重要考虑因素

  为发条弹簧选择材料取决于负载条件和操作环境。

  在螺旋发条弹簧中,我们最关心材料的刚性模量或剪切模量,而在扁平发条弹簧中,弹性模量或杨氏模量更重要。这些属性会影响发条弹簧刚度。

  高周期频率应用需要具有良好抗疲劳性的材料。当负载是间歇性时,可以接受较低成本的选择。

  操作环境对发条弹簧材料选择有很大影响。环境的温度,湿度和腐蚀性可能限制材料的选择。表面处理也可以改善耐腐蚀性,并且与在较大尺寸的发条弹簧中使用较高成本的材料相比,这可能是更经济的选择。


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