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彈簧的基礎知識



      彈簧是一種廣泛應用于機電行業的彈力元件。當加載時,彈簧可以產生大的彈力變形并將機械能或動能轉化為變形能。卸載后,彈簧的變形消失并恢復原狀,將變形能轉化為機械能或動能。彈簧的載荷和變形比稱為彈簧剛度。
    一、彈簧的角色
      緩沖和阻尼。如汽車和火車的阻尼彈簧,各種緩沖器的緩沖彈簧等。控制身體的運動。如內燃機中的閥門彈簧,離合器中的控制彈簧等。存儲和輸出能量。如鐘彈簧等。測量力的大小。如彈簧秤,彈簧測力計等;
    二、彈簧的分類
      根據力彈簧分為:拉伸彈簧,壓縮彈簧,扭轉彈簧和彎曲彈簧。
      拉伸彈簧(稱為拉伸彈簧)是承受軸向拉伸的螺旋彈簧,拉伸彈簧通常由圓形截面材料制成。當沒有負載時,張力彈簧通常是緊的,沒有任何差距。
      壓縮彈簧(稱為壓縮彈簧)是承受壓力的線圈彈簧,材料中使用的材料具有圓形橫截面,并且它也由矩形和多股鋼線圈制成。彈簧通常是等間距,壓縮彈簧的線圈在環之間有一定的差距。當受到外部載荷時,彈簧收縮并變形并存儲變形能量。
      扭力彈簧是螺旋彈簧的一種,扭轉彈簧可以存儲和釋放角能量或通過繞彈簧軸旋轉臂來靜態固定裝置。當其他部件圍繞彈簧中心旋轉,產生扭矩或旋轉力時,扭轉彈簧的末端固定到將其拉回原位的其他部件。
      碳納米管彈簧:首先需要生產碳納米管薄膜,然后使用旋轉技術將碳納米管薄膜紡成碳納米管彈簧。直徑可以達到數百個千分尺,長度可以達到幾厘米。它有望應用于可伸縮導體,柔力電極,微應變傳感器,超級電容器,集成電路,太陽能電池,場發射源,能量耗散纖維等領域,應用于醫用器械,如張力傳感器繃帶。
    三、彈簧材料和允許應力
      在操作過程中彈簧經常受到交變和沖擊載荷的影響并且需要更大的變形,因此彈簧材料應該具有高拉伸強度,彈力限度和疲勞強度。在工藝中必須具有一定的淬透力,不易脫碳,表面質量良好。
    四、彈簧制造
      螺旋彈簧制造工藝包括:卷制,折鉤或端面精加工,熱處理和工藝功能測試。
      在批量生產中,它采用通用自動線圈彈簧機; 在單件和小批量生產中,它是在普通車床或手工制造。當彈簧鋼絲的直徑小于或等于8mm時,通常使用冷卷法,并且在卷繞之前對線圈進行熱處理并且在低溫下冷卻線圈。當直徑大于8mm時,采用熱卷(熱卷溫度800°C~1000°C)的方法。熱卷在中等溫度下淬火和回火后,表面質量檢查應在彈簧形成后進行。表面應光滑,無瑕疵,不受脫碳影響。缺陷; 承受可變載荷的彈簧也必須通過噴丸強化進行表面處理,以改善彈簧的疲勞壽命。
    五、彈簧的應用
      壓縮彈簧除了參與有效的變形數N外,為了使壓縮彈簧工作均勻,確保彈簧的中心線垂直于端面,彈簧的每一端都有3/4~7 / 4拉緊和緊密支撐,當它不參與變形時工作,它被稱為死圈或支撐環。擴展彈簧端部有鉤子用于安裝和裝載。有四種常用的端部結構; 半圓形卸扣和圓形卸扣易于制造和廣泛使用,但它們僅適用于彈簧直徑D≤10mm的彈簧,因為在鉤的過渡處有大的彎曲應力。可調節和可旋轉的鉤子在應力下更好,可以移動到任何位置,便于安裝。
    六、彈簧不到位和失敗的原因
      在實踐中,我們經常遇到無法將移動物體推到設定位置的彈簧,這意味著彈簧的計算自由長度變得更短。主要原因是沒有初始壓縮,即制造的彈簧壓縮到更高或更高的高度(如果需要)由更大的力量,并且在他被釋放后無法恢復。自由長度操作。縮短量稱為“初始壓縮”。在重復3-6次壓縮之后,長度不再縮短,即彈簧的“位置”。在初始壓縮之后,彈簧永久變形。
    七、彈簧使用時的預防措施
      在實踐中,壓縮彈簧應該保持其工作長度,即使它受到超出材料彈力限度的力。因此,成品彈簧的長度應該等于彈簧的計算長度加上初始壓縮量,這可以避免彈簧不到位,以便在彈簧線圈緊密時避免危險應力,從而導致異常彈簧表明線和沒有到位。在熱處理過程中,成品彈簧必須淬火和回火。特別是,工件必須在爐內水平放置,以防止彈簧因其自身重量而縮短。
     


    2019-09-04 17:21

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