浅析笔记本电脑使用弹簧的设计
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
置 时受力 在 ２ ０ ５ ｆ 间 。对 于设 定弹簧 在 ０ ￣２ ０ ｇ 之
除 了受拉 变形 动作之 外 ，还可 以承 受压力 的变 形
动 作 ，如 下例 。
整 个受 力过程 中的变 形 量 ，这 要根据 电池 手柄 的
作者 简介 ：李双 成（９ ３ ） １ ８ 一 ，男， 助教 ， 研究 方 向：机械 工程 。
面 提 出弹 簧 的 设 计 思路 ，根 据 弹簧 设计 的基 本 原 理 ，举 例 阐述 了弹 簧 的 设 计过 程 。 关 键 词 ：弹 簧 ；结 构 设 计 ；几 何 尺 寸 ；材 料 ； 设计 参 数 中图 分 类号 ： Ｈ１ ５ 文献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编号 ： １７ — ８ １０ ）１２ ０ Ｔ ３ ６ ２ ４ ０ （２一 ２— ２
设计 时要考虑 弹簧 受到 的拉伸 力 ，一般 设定 弹簧预 拉力在 ５ ￣８ ｆ ０ ０ｇ （注 ： ｆ ｇ 为克力 ， 与牛 它
行 程而 定 。在 电池锁 紧机 构 中 电池 手柄 的行程 可
设 定为 为弹簧 的形变 量 。在 电池锁 紧机 构 中弹 簧
顿 之 间 的换 算关 系是 ： １ Ｉ ０ｇ ） 间 ，极 限位 Ｎ＝ Ｏ ｆ 之
Ａ Ｆ＝Ｋ ×Ａ （ 中 为弹 簧 的弹性 系数） Ｘ 其 。
下 面 以笔 记本 电脑 中 电池 锁紧 机构 使用 的弹簧 为
例说 明弹簧 的设 计原理 及过程 ：
例 １ ：笔记 本 电脑 中电池锁 紧机 构使用 的弹
１ 弹簧设计 的思路
（）弹簧材 质 。一 般弹簧 材质均 是弹 簧钢丝 ， １
机 电技 术
２ １ 年４月 ０１
浅析 笔记本 电脑使用弹簧的设计
李双 成
（ 庆 科 技 职 业 技 术学 院 ，广 东 肇 庆 ５ ６ ２ ） 肇 ２０ ０ 摘 要 ：弹 簧 可 用来 储 藏 能 量 、减 震 、测 力 等 。文 章 针 对 笔记 本 电脑 所 用 的 弹 簧 ，从 弹 簧材 质 和 设 计 几 何 尺寸 两 方
平 方 向上 运 动 ， 时带 动 与 之 相连 的 Ｌ Ｔ Ｈ 沿 同 Ａ Ｃ
所示为受压弹簧的外形图，表 ２为受压弹簧的
设 计 参数 。
同方 向运 动 ，使 得 卡构 与 电 池 的 卡 构 脱 离 ，然
后 便 可 取 出 电池 ，在 此 过 程 中弹 簧 受 压 而 被 压
２．１
例 ２ 电池 锁紧机 构使 用 的弹簧 是受压 弹簧 ：
第 ２期
李双成：浅析笔记本 电脑使用弹簧的设计
时 ，其 作 用 为 ：在 电池 取 出后 ，承 受 压 力 的 弹 簧 回 弹使 得 电池 ＫＮＯＢ 和 Ｌ Ｔ Ｈ 复 位 。整 个 ＡＣ 机 构 的动 作 过 程 为在 外 力 作 用 下 电池 手 柄 在 水
型 ，查取许用 的切应 力 ，然 后选 定旋绕 比 Ｃ，计
算 出材 料直 径 ，并 圆整 为标准 值 。根据 公式 计算 出弹簧 中径 ，从 而算 出有效 圈数 。最后 复查 并校 核弹 簧特性 ，其 中包 含弹簧 刚度 、变 形量 、工作
表 １ 电池 拉 簧 的 设计 参 数 图 １ 弹 簧 外形 图
言， ７０ ｋ ｍ， ａｇ中径Ｖ （ Ｇ＝ ００ ｇ Ｃ＝ ， （ ａ ｄ线径） ，
对 材 料直 径 为 ０２ ． ｌｒ 的弹 簧 而 言 ，一 般 取 ． ～０４ ｌｎ ｋ
弹簧 根据 其作用 不 同 ，分 类形式 也 不 同。在
载荷 和试验 载荷 是否符 合设计 要求 。
笔 记本 电脑 的结构 设计 中使用 的弹 簧按 受力方 式
分类 ，可分 为受压 弹簧 、扭转 弹簧 、拉伸 弹簧 。
２ 弹簧设计 的基本 原理
弹簧 设 计 的基 本 原理 是 胡 克定 律 。即 ：
电池 拆卸 时 ，电池 手 柄受 到外 力作用 在水平 方 向 上运 动 ，同时 带动与 之相连 的 构件在 同方 向上运
动 。在此动 作过 程 中弹簧受 到拉 伸力 的作用 而产 生变 形 。因此在 设计此 弹簧 时应 考虑 弹簧受 到 的 拉伸 力和弹 簧 的拉伸变 形量 。弹 簧 的外 形如 图 １ 所 示 ，弹簧设 计参数 见表 １ 。
高低温 、耐腐蚀 ，可 适用 于腐蚀 或高低 温 工作条 件下 的小弹簧 。Ｓ ３ ４Ｓ ３ １ ＵＳ ０ ／ｕＳ ０ 这种 材质 的弹簧
可满足 笔记本 中构件 使用性 能 的需要 。 （）设 计几 何 尺寸 。对 于压缩 和 拉伸 弹 簧 的 ２
设计 ，给 出弹 簧 的工 作条件 、工作 载荷 、对应 的变 形量 、旋 向 ，便 可根据 工作 条件确 定载 荷类
３ 弹 簧 设 计 流 程
（）选择材 料 ：Ｓ ３ ４Ｓ Ｓ ０ ； １ ＵＳ ０ ／Ｕ ３ １ （）确定线 径 ：线径 ｄ一 般选 定 为 ０２ ２ ．５ ｍｍ
或 者 ０３ ｎｌ ￣ ．０ ＇＿ ｌ Ｄ
模量） ，一般 设计 时 不 小于 ３圈 ； 于压簧 来讲支 对 撑部分 的圈数 一 般取 １ 、２ ．（ ＵＳ ０ ． 、２５ 对Ｓ ３ ４而 ５ ．
缩 ，产 生 形 变 量 。 电池 被 取 出 后 ， 在 受 压 弹 簧
回弹 力 的作 用 下 ，电池 手 柄 和 Ｌ Ｔ Ｈ 复位 。在 Ａ Ｃ
此 设计 中 ， 考 虑 弹 簧 的受 压 变 形 量和 力 ，图 ２ 应
表 ２ 电池 受 压 弹 簧 的 设计 参 数
图 ２ 受 压 弹 簧 外 形 图
对 于 笔 记 本 电 脑 用 的 弹 簧 而 言 ， 材 料 一 般 为 Ｓ ３ ４Ｓ ３ １ 使 用 Ｓ ３ １ ＵＳ ０ ／ＵＳ ０ （ ＵＳ ０ 材质 的相对 较少 ） 。 Ｓ ３ ４Ｓ ３ ＵＳ ０ ／ＵＳ ０ １为弹簧 用不锈钢 丝 ，这种 材料耐
பைடு நூலகம்
簧为 英式拉 簧 ， 主要 作用是在 电池被 取 出之后 ， 其 提 供 回弹力 使得 电池 Ｋ ＮＯＢ和 Ｌ Ｔ Ｈ回 归原位 。 ＡＣ
除 了受拉 变形 动作之 外 ，还可 以承 受压力 的变 形
动 作 ，如 下例 。
整 个受 力过程 中的变 形 量 ，这 要根据 电池 手柄 的
作者 简介 ：李双 成（９ ３ ） １ ８ 一 ，男， 助教 ， 研究 方 向：机械 工程 。
面 提 出弹 簧 的 设 计 思路 ，根 据 弹簧 设计 的基 本 原 理 ，举 例 阐述 了弹 簧 的 设 计过 程 。 关 键 词 ：弹 簧 ；结 构 设 计 ；几 何 尺 寸 ；材 料 ； 设计 参 数 中图 分 类号 ： Ｈ１ ５ 文献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编号 ： １７ — ８ １０ ）１２ ０ Ｔ ３ ６ ２ ４ ０ （２一 ２— ２
设计 时要考虑 弹簧 受到 的拉伸 力 ，一般 设定 弹簧预 拉力在 ５ ￣８ ｆ ０ ０ｇ （注 ： ｆ ｇ 为克力 ， 与牛 它
行 程而 定 。在 电池锁 紧机 构 中 电池 手柄 的行程 可
设 定为 为弹簧 的形变 量 。在 电池锁 紧机 构 中弹 簧
顿 之 间 的换 算关 系是 ： １ Ｉ ０ｇ ） 间 ，极 限位 Ｎ＝ Ｏ ｆ 之
Ａ Ｆ＝Ｋ ×Ａ （ 中 为弹 簧 的弹性 系数） Ｘ 其 。
下 面 以笔 记本 电脑 中 电池 锁紧 机构 使用 的弹簧 为
例说 明弹簧 的设 计原理 及过程 ：
例 １ ：笔记 本 电脑 中电池锁 紧机 构使用 的弹
１ 弹簧设计 的思路
（）弹簧材 质 。一 般弹簧 材质均 是弹 簧钢丝 ， １
机 电技 术
２ １ 年４月 ０１
浅析 笔记本 电脑使用弹簧的设计
李双 成
（ 庆 科 技 职 业 技 术学 院 ，广 东 肇 庆 ５ ６ ２ ） 肇 ２０ ０ 摘 要 ：弹 簧 可 用来 储 藏 能 量 、减 震 、测 力 等 。文 章 针 对 笔记 本 电脑 所 用 的 弹 簧 ，从 弹 簧材 质 和 设 计 几 何 尺寸 两 方
平 方 向上 运 动 ， 时带 动 与 之 相连 的 Ｌ Ｔ Ｈ 沿 同 Ａ Ｃ
所示为受压弹簧的外形图，表 ２为受压弹簧的
设 计 参数 。
同方 向运 动 ，使 得 卡构 与 电 池 的 卡 构 脱 离 ，然
后 便 可 取 出 电池 ，在 此 过 程 中弹 簧 受 压 而 被 压
２．１
例 ２ 电池 锁紧机 构使 用 的弹簧 是受压 弹簧 ：
第 ２期
李双成：浅析笔记本 电脑使用弹簧的设计
时 ，其 作 用 为 ：在 电池 取 出后 ，承 受 压 力 的 弹 簧 回 弹使 得 电池 ＫＮＯＢ 和 Ｌ Ｔ Ｈ 复 位 。整 个 ＡＣ 机 构 的动 作 过 程 为在 外 力 作 用 下 电池 手 柄 在 水
型 ，查取许用 的切应 力 ，然 后选 定旋绕 比 Ｃ，计
算 出材 料直 径 ，并 圆整 为标准 值 。根据 公式 计算 出弹簧 中径 ，从 而算 出有效 圈数 。最后 复查 并校 核弹 簧特性 ，其 中包 含弹簧 刚度 、变 形量 、工作
表 １ 电池 拉 簧 的 设计 参 数 图 １ 弹 簧 外形 图
言， ７０ ｋ ｍ， ａｇ中径Ｖ （ Ｇ＝ ００ ｇ Ｃ＝ ， （ ａ ｄ线径） ，
对 材 料直 径 为 ０２ ． ｌｒ 的弹 簧 而 言 ，一 般 取 ． ～０４ ｌｎ ｋ
弹簧 根据 其作用 不 同 ，分 类形式 也 不 同。在
载荷 和试验 载荷 是否符 合设计 要求 。
笔 记本 电脑 的结构 设计 中使用 的弹 簧按 受力方 式
分类 ，可分 为受压 弹簧 、扭转 弹簧 、拉伸 弹簧 。
２ 弹簧设计 的基本 原理
弹簧 设 计 的基 本 原理 是 胡 克定 律 。即 ：
电池 拆卸 时 ，电池 手 柄受 到外 力作用 在水平 方 向 上运 动 ，同时 带动与 之相连 的 构件在 同方 向上运
动 。在此动 作过 程 中弹簧受 到拉 伸力 的作用 而产 生变 形 。因此在 设计此 弹簧 时应 考虑 弹簧受 到 的 拉伸 力和弹 簧 的拉伸变 形量 。弹 簧 的外 形如 图 １ 所 示 ，弹簧设 计参数 见表 １ 。
高低温 、耐腐蚀 ，可 适用 于腐蚀 或高低 温 工作条 件下 的小弹簧 。Ｓ ３ ４Ｓ ３ １ ＵＳ ０ ／ｕＳ ０ 这种 材质 的弹簧
可满足 笔记本 中构件 使用性 能 的需要 。 （）设 计几 何 尺寸 。对 于压缩 和 拉伸 弹 簧 的 ２
设计 ，给 出弹 簧 的工 作条件 、工作 载荷 、对应 的变 形量 、旋 向 ，便 可根据 工作 条件确 定载 荷类
３ 弹 簧 设 计 流 程
（）选择材 料 ：Ｓ ３ ４Ｓ Ｓ ０ ； １ ＵＳ ０ ／Ｕ ３ １ （）确定线 径 ：线径 ｄ一 般选 定 为 ０２ ２ ．５ ｍｍ
或 者 ０３ ｎｌ ￣ ．０ ＇＿ ｌ Ｄ
模量） ，一般 设计 时 不 小于 ３圈 ； 于压簧 来讲支 对 撑部分 的圈数 一 般取 １ 、２ ．（ ＵＳ ０ ． 、２５ 对Ｓ ３ ４而 ５ ．
缩 ，产 生 形 变 量 。 电池 被 取 出 后 ， 在 受 压 弹 簧
回弹 力 的作 用 下 ，电池 手 柄 和 Ｌ Ｔ Ｈ 复位 。在 Ａ Ｃ
此 设计 中 ， 考 虑 弹 簧 的受 压 变 形 量和 力 ，图 ２ 应
表 ２ 电池 受 压 弹 簧 的 设计 参 数
图 ２ 受 压 弹 簧 外 形 图
对 于 笔 记 本 电 脑 用 的 弹 簧 而 言 ， 材 料 一 般 为 Ｓ ３ ４Ｓ ３ １ 使 用 Ｓ ３ １ ＵＳ ０ ／ＵＳ ０ （ ＵＳ ０ 材质 的相对 较少 ） 。 Ｓ ３ ４Ｓ ３ ＵＳ ０ ／ＵＳ ０ １为弹簧 用不锈钢 丝 ，这种 材料耐
பைடு நூலகம்
簧为 英式拉 簧 ， 主要 作用是在 电池被 取 出之后 ， 其 提 供 回弹力 使得 电池 Ｋ ＮＯＢ和 Ｌ Ｔ Ｈ回 归原位 。 ＡＣ