弹簧是一种利用弹性来工作的。一般用弹簧钢制成。用以控制机件的运动、缓和冲击或震动、贮蓄能量、测量力的大小等,广泛用于机器、仪表中。弹簧的种类复杂多样,按形状分,主要有、涡卷弹簧、等。
其主要功能
①控制机械的运动,如中的弹簧、离合器中的控制弹簧等。②吸收振动和冲击能量,如汽车、火车车厢下的缓冲弹簧、中的吸振弹簧等。③储存及输出能量作为动力,如弹簧、中的弹簧等。④用作测力元件,如测力器、弹簧秤中的弹簧等。弹簧的载荷与变形之比称为弹簧刚度,刚度越大,则弹簧越硬。
按受力性质,弹簧可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧,按形状可分为、、板弹簧、螺旋弹簧、截锥涡卷弹簧以及扭杆弹簧等。普通由于制造简单,且可根据受载情况制成各种型式,结构简单,故应用最广。弹簧的制造材料一般来说应具有高的弹性极限、疲劳极限、冲击韧性及良好的性能等,常用的有碳素弹簧钢、合金弹簧钢、不锈弹簧钢以及、镍合金和橡胶等。弹簧的制造方法有冷卷法和热卷法。弹簧丝直径小于8毫米的一般用冷卷法,大于8毫米的用热卷法。有些弹簧在制成后还要进行强压或,可提高弹簧的承载能力。
弹簧是机械和电子行业中广泛使用的一种弹性元件,弹簧在受载时能产生较大的弹性变形,把机械功或动能转化为变形能,而卸载后弹簧的变形消失并回复原状,将变形能转化为机械功或动能。
弹簧的类
按受力性质,弹簧可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧;按形状可分为碟形弹簧、环形弹簧、板弹簧、螺旋弹簧、截锥涡卷弹簧以及扭杆弹簧等。普通圆柱弹簧由于制造简单,且可根据受载情况制成各种型式,结构简单,故应用最广。弹簧的制造材料一般来说应具有高的弹性极限、疲劳极限、冲击韧性及良好的热处理性能等,常用的有碳素弹簧钢、合金弹簧钢、不锈弹簧钢以及铜合金、镍合金和橡胶等。弹簧的制造方法有冷卷法和热卷法。弹簧丝直径小于8毫米的一般用冷卷法,大于8毫米的用热卷法。有些弹簧在制成后还要进行强压或喷丸处理,可提高弹簧的承载能力。
什么是螺旋弹簧?
螺旋弹簧即扭转弹簧,是承受扭转变形的弹簧,它的工作部分也是密绕成螺旋形。扭转弹簧的端部结构是加工成各种形状的扭臂,而不是勾环。扭转弹簧常用于机械中的平衡机构,在汽车、、电器等工业生产中广泛应用。
什么是拉伸弹簧?
拉伸弹簧是承受轴向拉力的螺旋弹簧,拉伸弹簧一般都用圆截面材料制造。在不承受负荷时,拉伸弹簧的圈与圈之间一般都是并紧的没有间隙。
什么是压缩弹簧?
压缩弹簧是承受向压力的螺旋弹簧,它所用的材料截面多为圆形,也有用矩形和多股钢萦卷制的,弹簧一般为等节距的,压缩弹簧的形状有:圆柱形、圆锥形、中凸形和中凹形以及少量的非圆形等,压缩弹簧的圈与圈之间有一定的间隙,当受到外载荷时弹簧收缩变形,储存变形能。
什么是扭力弹簧? 扭力弹簧利用杠杆原理,通过对材质柔软、韧度较大的弹性材料的扭曲或旋转,使之具有极大的。
弹簧各部分名称:
(1)弹簧丝直径d:制造弹簧的钢丝直径。
(2)弹簧外径D:弹簧的{zd0}外径。
(3)弹簧内径D1:弹簧的最小外径。
(4)弹簧中径D2:弹簧的平均直径。它们的计算公式为:D2=(D+D1)÷2=D1+d=D-d
(5)t:除支撑圈外,弹簧相邻两圈对应点在中径上的轴向距离成为节距,用t表示。
(6)有效圈数n:弹簧能保持相同节距的圈数。
(7)支撑圈数n2:为了使弹簧在工作时受力均匀,保证轴线垂直端面、制造时,常将弹簧两端并紧。并紧的圈数仅起支撑作用,称为支撑圈。一般有1.5T、2T、2.5T,常用的是2T。
(8)总圈数n1: 有效圈数与支撑圈的和。即n1=n+n2.
(9)H0:弹簧在未受外力作用下的高度。由下式计算:H0=nt+(n2-0.5)d=nt+1.5d (n2=2时)
(10)弹簧展开长度L:绕制弹簧时所需钢丝的长度。L≈n1 (ЛD2)2+n2 (压簧) L=ЛD2 n+钩部展开长度(拉簧)
(11)螺旋方向:有左之分,常用右旋,图纸没注明的一般用右旋。
(12) 弹簧旋绕比;中径D与 钢丝直径d之比
弹簧的规定画法
(1)在平行螺旋弹簧线的视图上,各圈的轮廓线画成直线。
(2)有效圈数在4圈以上的弹簧,可只画出其两端1~2圈(不含支撑圈)。中间用通过中心的点画线连起来。
(3)在图样上,当弹簧的旋向不作规定时,螺旋弹簧一律画成右旋,左旋弹簧也画成右旋,但要注明“左”字。
利用弹簧的功能
1.测量功能
我们知道,在内,弹簧的伸长(或收缩)跟外力成正比。利用弹簧这一性质制成弹簧秤。
2.紧压功能
观察各种电器开关会发现,开关的两个触头中,必然有一个出头装有弹簧,以保证两个出头紧密接触,是导通良好。如果接触不良,接触处的电阻变大,电流通过时产生的热量变大,严重时还会是接触处的金属融化。卡口灯头的两个金属柱都装有弹簧也是为了接触良好;至于螺口灯头的中心金属片以及所有插座的接插金属片都是簧片,其功能都是使双方紧密接触,以保持到同良好。在何时磁带中,有一块磷青铜的簧片,利用它弯曲形变时产生的使磁头与磁带密切接触。在订书机中有一个长螺旋弹簧它的作用一方面是顶紧钉书钉,另一方面是当最前面的钉被推出后,可以将后面的钉送到最前面以备钉舒适推出,这样,就能自动的将一个个钉推到最前面,直到钉全部推出为止。许多机器自动供料,中的子弹自动上膛都靠弹簧的这种功能。此外,象夹衣服的夹子,,钢笔套上的夹片都利用弹簧的紧压功能夹在衣服上。
3.复位功能
弹簧在外力作用下发生形变,撤去外力后,弹簧就能恢复状态。很多工具和设备都是利用弹簧这一性质来复位的。例如,许多建筑物大门的上都装了复位弹簧人们进出后,门会自动复位。人们还利用这一功能制成了自动伞、等用品,十分方便。此外,各种按钮和按键也少不了复位弹簧。
4.带动功能
机械钟表,发条玩具都是靠上紧发条带动。当发条被上紧时发条产生弯曲形变,存储一定的。释放后,弹性势能转变为动能,通过传动装置带动转动。
5.缓冲功能
在机车汽车车架与车轮之间装有弹簧,利用弹簧的弹性来减缓车辆的颠簸。
6.振动发声功能
当空气从口琴,手风琴中的簧孔中流动时,冲击簧片,簧片震动发出声音。