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弹簧的基础知识



      弹簧是一种广泛应用于机电行业的弹性元件。当加载时,弹簧可以产生大的弹性变形并将机械能或动能转化为变形能。卸载后,弹簧的变形消失并恢复原状,将变形能转化为机械能或动能。弹簧的载荷和变形比称为弹簧刚度。
    一、弹簧的角色
      缓冲和阻尼。如汽车和火车的阻尼弹簧,各种缓冲器的缓冲弹簧等。控制身体的运动。如内燃机中的阀门弹簧,离合器中的控制弹簧等。存储和输出能量。如钟弹簧等。测量力的大小。如弹簧秤,弹簧测力计等;
    二、弹簧的分类
      根据力弹簧分为:拉伸弹簧,压缩弹簧,扭转弹簧和弯曲弹簧。
      拉伸弹簧(称为拉伸弹簧)是承受轴向拉伸的螺旋弹簧,拉伸弹簧通常由圆形截面材料制成。当没有负载时,张力弹簧通常是紧的,没有任何差距。
      压缩弹簧(称为压缩弹簧)是承受压力的线圈弹簧,材料中使用的材料具有圆形横截面,并且它也由矩形和多股钢线圈制成。弹簧通常是等间距,压缩弹簧的线圈在环之间有一定的差距。当受到外部载荷时,弹簧收缩并变形并存储变形能量。
      扭力弹簧是螺旋弹簧的一种,扭转弹簧可以存储和释放角能量或通过绕弹簧轴旋转臂来静态固定装置。当其他部件围绕弹簧中心旋转,产生扭矩或旋转力时,扭转弹簧的末端固定到将其拉回原位的其他部件。
      碳纳米管弹簧:首先需要生产碳纳米管薄膜,然后使用旋转技术将碳纳米管薄膜纺成碳纳米管弹簧。直径可以达到数百个千分尺,长度可以达到几厘米。它有望应用于可伸缩导体,柔性电极,微应变传感器,超级电容器,集成电路,太阳能电池,场发射源,能量耗散纤维等领域,应用于医疗器械,如张力传感器绷带。
    三、弹簧材料和允许应力
      在操作过程中弹簧经常受到交变和冲击载荷的影响并且需要更大的变形,因此弹簧材料应该具有高拉伸强度,弹性极限和疲劳强度。在工艺中必须具有一定的淬透性,不易脱碳,表面质量良好。
    四、弹簧制造
      螺旋弹簧制造工艺包括:卷制,折钩或端面精加工,热处理和工艺性能测试。
      在批量生产中,它采用通用自动线圈弹簧机; 在单件和小批量生产中,它是在普通车床或手工制造。当弹簧钢丝的直径小于或等于8mm时,通常使用冷卷法,并且在卷绕之前对线圈进行热处理并且在低温下冷却线圈。当直径大于8mm时,采用热卷(热卷温度800°C~1000°C)的方法。热卷在中等温度下淬火和回火后,表面质量检查应在弹簧形成后进行。表面应光滑,无瑕疵,不受脱碳影响。缺陷; 承受可变载荷的弹簧也必须通过喷丸强化进行表面处理,以改善弹簧的疲劳寿命。
    五、弹簧的应用
      压缩弹簧除了参与有效的变形数N外,为了使压缩弹簧工作均匀,确保弹簧的中心线垂直于端面,弹簧的每一端都有3/4~7 / 4拉紧和紧密支撑,当它不参与变形时工作,它被称为死圈或支撑环。扩展弹簧端部有钩子用于安装和装载。有四种常用的端部结构; 半圆形卸扣和圆形卸扣易于制造和广泛使用,但它们仅适用于弹簧直径D≤10mm的弹簧,因为在钩的过渡处有大的弯曲应力。可调节和可旋转的钩子在应力下更好,可以移动到任何位置,便于安装。
    六、弹簧不到位和失败的原因
      在实践中,我们经常遇到无法将移动物体推到设定位置的弹簧,这意味着弹簧的计算自由长度变得更短。主要原因是没有初始压缩,即制造的弹簧压缩到更高或更高的高度(如果需要)由更大的力量,并且在他被释放后无法恢复。自由长度操作。缩短量称为“初始压缩”。在重复3-6次压缩之后,长度不再缩短,即弹簧的“位置”。在初始压缩之后,弹簧永久变形。
    七、弹簧使用时的预防措施
      在实践中,压缩弹簧应该保持其工作长度,即使它受到超出材料弹性极限的力。因此,成品弹簧的长度应该等于弹簧的计算长度加上初始压缩量,这可以避免弹簧不到位,以便在弹簧线圈紧密时避免危险应力,从而导致异常弹簧表明线和没有到位。在热处理过程中,成品弹簧必须淬火和回火。特别是,工件必须在炉内水平放置,以防止弹簧因其自身重量而缩短。
     


    2019-03-18 15:26

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