弹簧的种类
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弹簧一般可分下列数种:
压缩弹簧:
用途最广,在制造时,绕成分开的螺旋圈,使各圈有间隙(节距),以便受力收缩,保持有向两端伸张的张力。
受最大负荷时,不能被完全压缩,必须在有效圈数间保留间隙,以免摩擦或其他物质嵌入,引起疲劳破坏。
弹簧自由长度应等于弹簧之实长加上间隙,再加变形量。
压缩弹簧为增加接触面,面应予磨平,以获取60~80%接触面。
其端部形状有多种:两端坐圈,两端磨平等。
乃各圈分绕,因能承受压力,两端可为开式或闭式或绕平或磨平。下述为一压缩弹簧必要资料:
(1)控制直径(Controlling diameter)(a)外径、(b)内径、(c)所套管之内径、(d)所穿圆杆之外径。
(2)钢丝或钢杆之尺寸(Wire or bar size)。
(3)材料(种类及等级)。
(4)圈数:(a)总圈数及(b)右旋或左旋。
(5)末端之形式(Style of ends)。
(6)在某一挠区长度下之负荷。
(7)一寸至几寸长度变化范围内之负荷比率。
(8)最大体高“自由长”(Maximum solid height)。
(9)运用时之最小压缩高。
压缩弹簧(Compression Spring)乃变体弹簧第一种,由直筒型、锥形至缩、凸腰形,乃至各种尾端之变体,均可依设计成型。
压缩弹簧(Compression Spring)为所有弹簧种类中最被广泛运用的一种,产品运用范围广及电子、电机、计算机、信息、汽机车、自行车、五金工具、礼品、玩具、乃至国防工业,因其设计与原理易于掌握,制造控制也最为单纯。
拉伸弹簧:
各圈绕成相互紧贴的螺旋圈或节距圈,受外力时向外伸长,保持有向中间收缩之力。
拉簧钩分为多种:英式钩,德式钩,边耳钩,鱼尾钩等。
乃各圈紧密围绕,以使其能受力而拉长,各端绕一环圈(Loop),下述为一拉伸弹簧之必要资料:(1)自由长度:(a)总长度、(b)全部圈长、(c)自钩圈内之长度。
(2)控制直径:(a)外径、(b)内径、(c)所套管之内径。
(3)钢丝尺寸“线径”。
(4)材料(种类、等级)。
(5)圈数:(a)总圈数及(b)右旋或左旋。
(6)末端之形式。
(7)钩内之负荷。
(8)负荷率、挠曲度、每寸磅数。
(9)最大拉伸长度。
拉伸弹簧(Extension Spring)乃典型之弹簧即弹簧之代表,由直筒形至各种变体,乃至挂钩之各种形状均能依设计成型。
拉伸弹簧(Extension Spring)为压缩弹簧之反向运用,运用范围大致较无具体产品类别,但操作控制较压缩弹簧高一级。
扭转弹簧:
扭转弹簧分为单扭弹簧和双扭弹簧,弹簧常套入销或轴中,当受外力后,即依弹簧轴心为轴而产生一扭转力,使得弹簧捲紧或旋鬆。
双扭弹簧又分为外双扭和内双扭力弹簧。
各圈或是紧密围绕或是分开围绕,俾能适任扭转负荷(与弹簧轴线成直角)。弹簧之末端可绕成钩状或直扭转臂。下述为一扭转弹簧之必要资料:
(1)自由长度。
(2)控制直径:(a)外径、(b)内径、(c)所套管之内径,或(d)所穿越圆杆之外径。
(3)钢丝尺寸“线径”。
(4)材料(种类及等级)。
(5)圈数:(a)总圈数及(b)右旋或左旋。
(6)扭转力:偏转至某一角度之磅数。
(7)最大挠度(自由位置算起之角度)。
(8)末端之形式。
扭转弹簧(Torsion Spring)乃变体弹簧之极至,由单扭至双扭,乃至各种扭杆之变形,得依设计成型。
扭转弹簧(Torsion Spring)为所有弹簧类别中设计原理较为复杂的一种,型式的变化亦相当活泼,故设计时所涉及的理论也最为烦索。因此设计时亦较难掌握。
锥形弹簧:
绕成锥形的螺旋圈,可承受压力及张力,一般承受力量均甚小。当受压缩时各圈收缩进大圈的平面内为其优点,例手电筒盖上压缩电池用的弹簧即是。
特殊之线圈弹簧:
有圆锥形、桶形及梯形和鼓形特殊线圈弹簧,广用于弹簧业。
板状弹簧:
用扁平或板状材料制造而成,也叫板弹簧或片弹簧,有下列数种:
单片弹簧,利用一金属片制成弹簧,当弹簧卷曲方向与施力方向相反时,则弹簧发生弹力。
圆盘弹簧亦称上形弹簧外形与垫圈相似,用于空间狭小及偏转不过大处。
动力弹簧利用长而窄之薄金属片,绕成螺线状,放置于匣内而利用其储存之能量做为动力之来源者。
悬臂板弹簧:弹簧一端固定,一端半悬于空中者。
板片弹簧称层叠弹簧,板片弹簧在能量储掀的效率上,较螺旋弹簧稍低,但它能承载较大之负荷,故普通用在汽车,火车等机动车辆上。有时为了增加吸收能量,达到更佳的避震效果,可作成椭圆形层叠弹簧或称「双层叠弹簧」。
特种弹簧:
扣环:扣环分C形扣环及E形扣环等两类。C形扣环可分为两种,一种是装入轴的沟槽中,作为轴端或其他机件的固持。
空气或油压伸缩囊:空气或油压伸缩囊是利用空气或液体(通常用油)压力所产生的弹性;外面容器是利用灯笼形的空气(油)伸缩囊,常应用为汽车之缓冲器。
扭杆弹簧:
扭杆弹簧可用于扭转之场合,当然此棒可粗也可细如同线制者,亦有较粗而以纲条绕成者一样,其差别在于线径与长度之比悬殊而已。
波形弹簧
波形弹簧简称波簧,是由若干波峰波谷构成的薄片环状弹性金属元件,该产品选用优质弹簧钢65Mn( 60Si2MnA/50CrVA /0Cr17Ni7Al /SUS304),经特定方法热处理并根据具体情况,硬度一般控制在HRC44-55之间,表面发黑,具有良好弹性。波形弹簧广泛适用于电机,纺织机械,液压设备,汽车等行业,主要安装与规格(公称尺寸)相适宜的轴承室或孔内,安装空间很小,具有降低噪音,减小振动的特殊功能。
波形弹簧又分为WS 系列波形弹簧和WSS 系列波形弹簧两类。
WS 系列波形弹簧简介:
WS 系列为连续绕制波峰交错型波纹弹簧,该系列弹簧的特点是能在较小的安装空间内提供理想的弹力,比一般的螺旋弹簧节省 50% 的空间.
WSS 系列波形弹簧简介:
WSS 系列为带平圈的波峰交错型波纹弹簧 , 该系列除了拥有 WS 型波形弹簧的优点外 , 由于弹簧的两端有平圈 , 相当于加了两个垫圈 , 因此弹簧在使用过程中的弹力更加均匀 , 特别适用于像安装空间的两个端面有孔 ,WS 型的波峰易于陷入孔中而不能使用的环境中 .
钢板弹簧(Leaf Spring)
扁平长方形的钢板呈弯曲形,以数片叠成的底盘用弹簧,一端以梢子安装在吊架上,另一端使用吊耳连接到大梁上,使弹簧能伸缩。目前适用于中大型的货卡车上。
环形弹簧
环形弹簧由带有内锥面的外圆环和带有外锥面的内圆环配合而成。内、外圆环的对数根据承受载荷的大小和变形的要求而定。环形弹簧常用在空间尺寸受限制而又需要强力缓冲的场合、环形弹簧由许多对内、外圆环组成,若损坏或磨损后不需要全部更换,只需将报废的个别圆环更换即可,修理较客易,也比较经济。
地弹簧
地弹簧也是一种液压式闭门器,只不过其压紧弹簧的装置是蜗轮而不是齿轮齿条。因为蜗轮可以正反向旋转,所以地弹簧可以用于双向开启的门,而闭门器则只能用于单向开启的门。地弹簧的技术关键是主轴下部的承重座,它决定着地弹簧的承重等级。因为用于双向开门的地弹簧要承载门体的重量,比较闭门器而言,门体的重量对地弹簧的选择起决定性作用。门宽和风压对地弹簧型号的选择也非常重要。从制作的角度看,地弹簧的蜗轮结构使弹簧的压缩程度比齿轮齿条传动的闭门器小,地弹簧关门的力臂也短,所以地弹簧的质量对结构设计和加工精度的依赖性更高。另外,由于双向开门的门扇沿门扇平面对地弹簧有很大的作用力,所以低档地弹簧的使用寿命与高档地弹簧的差距会很大。地弹簧的基本配置是天轴和地轴(或称地脚)。天轴是在上部连