崑山彈簧基礎知識(生產加工各種彈簧:壓縮彈簧、拉伸彈簧、碟形彈簧、模具彈簧、渦卷彈簧、不鏽鋼彈簧、銅彈簧、高溫彈簧、氣門彈簧、卡簧、蛇形彈簧等。歡迎有需求的朋友聯絡洽談__131********)
一、彈簧的作用、種類及常用符號和單位:
彈簧的作用:定位、復原、緩衝或減振、衝擊、動力、施力、調節壓力、測力
彈簧的種類:
依材料分為:金屬彈簧(鋼彈簧、有色金屬彈簧),非金屬彈簧
依彈簧形狀分為:螺旋彈簧、片彈簧、蝸卷彈簧、板彈簧、環形彈簧、扭杆彈簧
依彈簧使用條件分為:
ⅰ類:受交變載荷作用次數在106次以上,屬於無限壽命計算範疇,應進行疲勞強度計算;
ⅱ類:受交變載荷作用次數在103~105次之間、受衝擊載荷,屬於有限壽命計算範疇;
ⅲ類:受交變載荷作用次數在103次以下,屬靜載強度計算範疇。
彈簧常用符號和單位:
c ——螺旋彈簧旋繞比;碟簧直徑比;係數
d ——彈簧中徑
d1——彈簧內徑(id)
d2——彈簧外徑(od)
d ——彈簧材料直徑(線徑)
g ——材料的切變模量(mpa)
f」——彈簧的剛度(n/mm)
h ——彈簧工作高度
h0——彈簧的自由高度
t ——彈簧扭矩
t ——彈簧節距
二、彈簧的基本效能
彈簧是一種機械零件,它利用材料的彈性和結構特點,在工作時產生變形,把機械功或動能轉變為變形能(位能),或把變形能(位能)轉變為機械功或動能。
彈簧適用場合:
緩衝或減振,如破碎機的支撐彈簧和車輛的懸架彈簧等;
機械的儲能,如鐘錶、儀表和自動控制機構上的原動彈簧;
控制運動,如氣門、離合器、制動器和各種調節器上的彈簧;
測力裝置,如彈簧稱和動力計上的彈簧。
彈簧的特性線:載荷與變形之間的關係曲線稱為彈簧的特性線。
彈簧的特性線大致有三種:1)直線型 2)漸增型 3)漸減型
彈簧的剛度:載荷增量與變形增量之比,即產生單位變形所需的載荷,稱為彈簧的剛度。
壓縮和拉伸彈簧的剛度為 k=(p2-p1)/(h1-h2)
扭轉彈簧的剛度為k=(t2-t1)/(扭轉角2-扭轉角1)
特性線為漸增型的彈簧,剛度隨著載荷的增加而增大;
漸減型的彈簧,剛度隨著載荷的增加而減小;
直線型的彈簧,剛度則不隨載荷變化而變化,也稱為彈簧常數。
彈簧的變形能
彈簧的變形能與彈簧材料的切變模量g和彈性模量e成反比,因此,低的模量對於要求大的變形能有利;變形能的大小與最大工作應力的平方成正比,增大應力就意味著要求材料有高的彈性極限,高的彈性極限也對應著高的模量(應力起決定性作用)。
為得到大的變形能,可提高彈簧材料的體積或者應力,或兩者同時提高。
彈簧的疲勞強度
在機械裝置中,組成機械的零件在工作時所產生的應力大致有兩種:靜應力與變應力。
受靜應力的零件或材料的破壞是塑性變形或脆性斷裂,因此他們的強度是以材料的彈性極限或屈服強度和遷都極限來衡量的。而受變應力的零件或材料的破壞則是疲勞斷裂,因此他們的強度是以疲勞強度來衡量的。
疲勞強度低於彈性極限或屈服強度等靜應力強度。
變應力的型別:穩定性迴圈變應力,不穩定迴圈變應力,隨機變應力。
影響疲勞強度的因素:屈服強度、表面狀態、尺寸效應、屯冶金缺陷、腐蝕介質、溫度
影響彈簧疲勞試驗的因素:內部因素,如化學成分、金相結構等;
外部因素,如表面狀態、形狀尺寸、溫度和周圍介質。
三、圓柱螺旋壓縮彈簧
當旋繞比在3~10之間時,彈簧端麵最好磨平;在10~15之間時,端麵可磨也可不磨;大於15時就可不磨。
為了避免由於載荷偏心引起過大的附加力,最少工作圈數為2,但一般不少於3。
旋繞比c=彈簧中徑 / 鋼絲直徑
旋繞比c太小,材料的彎曲變形嚴重,需要的捲製功率大,有時切斷芯軸端頭太細,易斷裂;旋繞比c太大,卷簧後,彈簧圈容易鬆開,彈簧的直徑難於控制;另外由於彈簧本身的重量,引起彈簧圈不斷的顫動。較為理想的旋繞比4~9。
彈簧剛度f」=gd4 / 8d3n (n/mm)
一般載荷要求的彈簧有效圈數≥2.5,而對於載荷要求比較嚴格的彈簧,有效圈數>4;有效圈數又少,而載荷要求又高,則難以製造。
對於材料直徑小、載荷要求較嚴格的彈簧,建議採用支撐圈≥2。
當規定有指定高度下兩點或兩點以上的載荷時,自由高度不應有公差要求。彈簧的內徑和外徑不可同時標註公差。
四、圓柱螺旋拉伸彈簧
初拉力:拉簧在卷製成形時,彈簧圈相互之間產生壓縮力。當拉伸的外載荷作用於彈簧時,若載荷產生的拉伸力未達到此力以前,彈簧不發生變形,當達到或超過此壓縮力後,才開始發生變形。
對應此壓縮力的拉伸載荷,即為初拉力f0。
有初拉力的彈簧的承載能力比無初拉力彈簧提高很多。
對於不要求初拉力的拉簧,圈與圈之間將或多或少有些間隙。當彈簧的圈數較多時,這些間隙將影響彈簧的自由長度理論值,需要與客戶協商。
旋繞比、剛度計算公式同壓簧。
拉伸彈簧的總變形量為有效圈數所產生的變形量和兩端鉤環所產生的變形量的總和。對於半圓鉤環相當於0.1圈;整圓鉤環相當於0.25~0.5圈。
有初拉力的彈簧必須用淬火狀態的鋼絲製造。
材料直徑較小、有效圈數很多、彈簧旋繞比較大的拉簧,在電鍍時不易保證質量。
五、圓柱螺旋扭簧
彈簧型別:普通扭轉彈簧,並列雙扭轉彈簧,直列雙扭轉彈簧;無間距和有間距兩種。
一般彈簧有效工作圈數不少於3圈;
扭轉彈簧的旋向必須明確,旋向必須與扭矩的方向相一致,使彈簧工作時旋緊。
扭轉彈簧的芯軸必須比最大工作扭矩作用下的彈簧內徑小10%。
扭臂部分各過度圓弧的半徑最小不應小於2倍的材料直徑,以避免過大的應力集中。
為使扭簧在工作中不產生失穩,其最大扭轉角不得大於允許值
φ允=123.1*自由狀態時有效圈數的開4次方。
精度要求較高的扭簧回火溫度不可太高;
需電鍍處理的扭簧,其扭臂彎曲出的曲率半徑應盡可能大些,防止產生清脆。
六、彈簧製造工藝
卷簧——(校正)——消除應力回火——粗磨端麵——去內外毛刺——(噴丸處理)——立定處理(或強壓處理)——精磨端麵——檢驗——防鏽處理——包裝
噴丸處理:提高彈簧疲勞壽命
立定或強壓處理:將彈簧高度壓至工作極限高度或各圈並緊數次或停留一段時間,以達到穩定尺寸及提高承載能力等作用。
生產加工各種彈簧:壓縮彈簧、拉伸彈簧、碟形彈簧、模具彈簧、渦卷彈簧、不鏽鋼彈簧、銅彈簧、高溫彈簧、氣門彈簧、卡簧、蛇形彈簧等。歡迎有需求的朋友聯絡洽談。
我們的經營理念是:以誠信待人以質量取勝簧一般可分下列數種:
壓縮彈簧:
用途最廣,在製造時,繞成分開的螺旋圈,使各圈有間隙(節距),以便受力收縮,保持有向兩端伸張的張力。
受最大負荷時,不能被完全壓縮,必須在有效圈數間保留間隙,以免摩擦或其他物質嵌入,引起疲勞破壞。
彈簧自由長度應等於彈簧之實長加上間隙,再加變形量。
壓縮彈簧為增加接觸面,面應予磨平,以獲取60~80%接觸面。
其端部形狀有多種:兩端坐圈,兩端磨平等。
乃各圈分繞,因能承受壓力,兩端可為開式或閉式或繞平或磨平。下述為一壓縮彈簧必要資料:
(1) 控制直徑(controlling diameter)(a)外徑、(b)內徑、(c)所套管之內徑、(d)所穿圓杆之外徑。
(2) 鋼絲或鋼桿之尺寸(wire or bar size)。
(3) 材料(種類及等級)。
(4) 圈數:(a)總圈數及(b)右旋或左旋。
(5) 末端之形式(style of ends)。
(6) 在某一撓區長度下之負荷。
(7) 一寸至幾寸長度變化範圍內之負荷比率。
(8) 最大體高「自由長」(maximum solid height)。
(9) 運用時之最小壓縮高。
壓縮彈簧(***pression spring)乃變體彈簧第一種,由直筒型、錐形至縮、凸腰形,乃至各種尾端之變體,均可依設計成型。
壓縮彈簧(***pression spring)為所有彈簧種類中最被廣泛運用的一種,產品運用範圍廣及電子、電機、計算機、資訊、汽機車、自行車、五金工具、禮品、玩具、乃至國防工業,因其設計與原理易於掌握,製造控制也最為單純。
拉伸彈簧:
各圈繞成相互緊貼的螺旋圈或節距圈,受外力時向外伸長,保持有向中間收縮之力。
拉簧鉤分為多種:英式鉤,德式鉤,邊耳鉤,魚尾鉤等。
乃各圈緊密圍繞,以使其能受力而拉長,各端繞一環圈(loop),下述為一拉伸彈簧之必要資料: (1) 自由長度:(a)總長度、(b)全部圈長、(c)自鉤圈內之長度。
(2) 控制直徑:(a)外徑、(b)內徑、(c)所套管之內徑。
(3) 鋼絲尺寸「線徑」。
(4) 材料(種類、等級)。
(5) 圈數:(a)總圈數及(b)右旋或左旋。
(6) 末端之形式。
(7) 鉤內之負荷。
(8) 負荷率、撓曲度、每寸磅數。
(9) 最大拉伸長度。
拉伸彈簧(extension spring)乃典型之彈簧即彈簧之代表,由直筒形至各種變體,乃至掛鉤之各種形狀均能依設計成型。
拉伸彈簧(extension spring)為壓縮彈簧之反向運用,運用範圍大致較無具體產品類別,但操作控制較壓縮彈簧高一級。
扭轉彈簧:
扭轉彈簧分為單扭彈簧和雙扭彈簧,彈簧常套入銷或軸中,當受外力後,即依彈簧軸心為軸而產生一扭轉力,使得彈簧捲緊或旋鬆。
雙扭彈簧又分為外雙扭和內雙扭力彈簧。
各圈或是緊密圍繞或是分開圍繞,俾能適任扭轉負荷(與彈簧軸線成直角)。彈簧之末端可繞成鈎狀或直扭轉臂。下述為一扭轉彈簧之必要資料:
(1) 自由長度。
(2) 控制直徑:(a)外徑、(b)內徑、(c)所套管之內徑,或(d)所穿越圓杆之外徑。
(3) 鋼絲尺寸「線徑」。
(4) 材料(種類及等級)。
(5) 圈數:(a)總圈數及(b)右旋或左旋。
(6) 扭轉力:偏轉至某一角度之磅數。
(7) 最大撓度(自由位置算起之角度)。
(8) 末端之形式。
扭轉彈簧(torsion spring)乃變體彈簧之極至,由單扭至雙扭,乃至各種扭杆之變形,得依設計成型。
扭轉彈簧(torsion spring)為所有彈簧類別中設計原理較為複雜的一種,型式的變化亦相當活潑,故設計時所涉及的理論也最為煩索。因此設計時亦較難掌握。
錐形彈簧:
繞成錐形的螺旋圈,可承受壓力及張力,一般承受力量均甚小。當受壓縮時各圈收縮進大圈的平面內為其優點,例手電筒蓋上壓縮電池用的彈簧即是。
特殊之線圈彈簧:
有圓錐形、桶形及梯形和鼓形特殊線圈彈簧,廣用於彈簧業。
板狀彈簧:
用扁平或板狀材料製造而成,也叫板彈簧或片彈簧,有下列數種:
單片彈簧,利用一金屬片製成彈簧,當彈簧捲曲方向與施力方向相反時,則彈簧發生彈力。
圓盤彈簧亦稱上形彈簧外形與墊圈相似,用於空間狹小及偏轉不過大處。
動力彈簧利用長而窄之薄金屬片,繞成螺線狀,放置於匣內而利用其儲存之能量做為動力之**者。
懸臂板彈簧:彈簧一端固定,一端半懸於空中者。
板片彈簧稱層疊彈簧,板片彈簧在能量儲掀的效率上,較螺旋彈簧稍低,但它能承載較大之負荷,故普通用在汽車,火車等機動車輛上。有時為了增加吸收能量,達到更佳的避震效果,可作成橢圓形層疊彈簧或稱「雙層疊彈簧」。
特種彈簧:
扣環:扣環分c形扣環及e形扣環等兩類。c形扣環可分為兩種,一種是裝入軸的溝槽中,作為軸端或其他機件的固持。
空氣或油壓伸縮囊:空氣或油壓伸縮囊是利用空氣或液體(通常用油)壓力所產生的彈性;外面容器是利用燈籠形的空氣(油)伸縮囊,常應用為汽車之緩衝器。
扭杆彈簧:
扭杆彈簧可用於扭轉之場合,當然此棒可粗也可細如同線制者,亦有較粗而以綱條繞成者一樣,其差別在於線徑與長度之比懸殊而已。
波形彈簧
波形彈簧簡稱波簧,是由若干波峰波谷構成的薄片環狀彈性金屬元件,該產品選用優質彈簧鋼65mn( 60si2mna/50crva /0cr17ni7al /sus304),經特定方法熱處理並根據具體情況,硬度一般控制在hrc44-55之間,表面發黑,具有良好彈性。波形彈簧廣泛適用於電機,紡織機械,液壓裝置,汽車等行業,主要安裝與規格(公稱尺寸)相適宜的軸承室或孔內,安裝空間很小,具有降低噪音,減小振動的特殊功能。
波形彈簧又分為ws 系列波形彈簧和wss 系列波形彈簧兩類。
ws 系列波形彈簧簡介:
ws 系列為連續繞制波峰交錯型波紋彈簧,該系列彈簧的特點是能在較小的安裝空間內提供理想的彈力,比一般的螺旋彈簧節省 50% 的空間.
wss 系列波形彈簧簡介:
wss 系列為帶平圈的波峰交錯型波紋彈簧 , 該系列除了擁有 ws 型波形彈簧的優點外 , 由於彈簧的兩端有平圈 , 相當於加了兩個墊圈 , 因此彈簧在使用過程中的彈力更加均勻 , 特別適用於像安裝空間的兩個端麵有孔 ,ws 型的波峰易於陷入孔中而不能使用的環境中 .
環形彈簧
環形彈簧由帶有內錐面的外圓環和帶有外錐面的內圓環配合而成。內、外圓環的對數根據承受載荷的大小和變形的要求而定。環形彈簧常用在空間尺寸受限制而又需要強力緩衝的場合、環形彈簧由許多對內、外圓環組成,若損壞或磨損後不需要全部更換,只需將報廢的個別圓環更換即可,修理較客易,也比較經濟。
氮氣彈簧
氣彈簧知識
一 自由型氣彈簧 支撐桿 是應用最為廣泛的氣彈簧。它主要起支撐作用,只有最短 最長兩個位置,在行程中無法自行停止。在汽車 紡織機械 印刷裝置 辦公裝置 工程機械等行業應用最廣。二 自鎖型氣彈簧 調角器 氣壓棒 在醫療裝置 座椅等產品上應用的最多。該種氣彈簧借助一些釋放機構可以在行程中的任意位置停止,...
影視基礎知識
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LED基礎知識
f 發光體接近點光源,便於燈具設計。g 發光響應時間快,是各種訊號燈的最好光源。h 體積小,便於做成薄型燈具,節省安裝空間。1.2 led晶元的型別 1.2.1 半導體光電器件的分類 1.2.2 led按輸入功率分 1.2.3 led的發展趨勢 由於led的材料及生產工藝的不斷改進,其光效也在不斷提...