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扭转弹簧 碟形弹簧.doc

扭转弹簧 碟形弹簧

百合_爱哭泣
2017-09-26 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《扭转弹簧 碟形弹簧doc》,可适用于工程科技领域

扭转弹簧碟形弹簧扭转弹簧简介:扭转弹簧属于螺旋弹簧。扭转弹簧可以存储和释放角能量或者通过绕簧体中轴旋转力臂以静态固定某一装置。扭转弹簧的端部被固定到其他组件当其他组件绕着弹簧中心旋转时该弹簧将它们拉回初始位置产生扭矩或旋转力。扭转弹簧属于螺旋弹簧。扭转弹簧的端部被固定到其他组件当其他组件绕着弹簧中心旋转时该弹簧将它们拉回初始位置产生扭矩或旋转力。扭转弹簧可以存储和释放角能量或者通过绕簧体中轴旋转力臂以静态固定某一装置。这类弹簧通常是密身的但是簧圈之间有节距以减少摩擦。它们对旋转或旋转外力产生阻力。根据应用要求设计扭转弹簧的旋向(顺时针或逆时针)从而确定弹簧的旋向。历史扭力弹簧是一种机械蓄力结构主要用于古代弩炮和其他弩类。扭力弹簧通过对材质柔软、韧度较大的弹性材料的扭曲或旋转进行蓄力利用使被发射物具有一定的机械能。扭转弹簧的应用扭转弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。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应用于计算机电子家电照相机仪器门摩托车收割机汽车等行业~中高端扭转弹簧的制造商有美国联合弹簧等公司等。生产设备主要设备有:数字化控制多功能电脑卷簧机、机械自动卷簧机、磨簧机、热处理设备、大型热卷弹簧生产线、质量检测仪器。性能因数性能因数:弹簧刚度最大变形量最大负荷和旋向规格。弹簧刚度是指单位角位移产生的角回程扭矩。最大变形量是指弹簧受损前最大变形量。扭转弹簧旋向为右旋左旋和双旋。疲劳强度(屈服强度材料的屈服强度和疲劳极限之间有一定的关系一般来说材料的屈服强度越高疲劳强度也越高因此为了提高弹簧的疲劳强度应设法提高弹簧材料的屈服强度或采用屈服强度和抗拉强度比值高的材料。对同一材料来说细晶粒组织比粗细晶粒组织具有更高的屈服强度。(表面状态最大应力多发生在弹簧材料的表层所以弹簧的表面质量对疲劳强度的影响很大。弹簧材料在轧制、拉拔和卷制过程中造成的裂纹、疵点和伤痕等缺陷往往是造成弹簧疲劳断裂的原因。材料表面粗糙度愈小应力集中愈小疲劳强度也愈高。材料表面粗糙度对疲劳极限的影响。随着表面粗糙度的增加疲劳极限下降。在同一粗糙度的情况下不同的钢种及不同的卷制方法其疲劳极限降低程度也不同如冷卷弹簧降低程度就比热卷弹簧小。因为钢制热卷弹簧及其热处理加热时由于氧化使弹簧材料表面变粗糙和产生脱碳现象这样就降低了弹簧的疲劳强度。对材料表面进行磨削、强压、抛丸和滚压等。都可以提高弹簧的疲劳强度。(尺寸效应材料的尺寸愈大由于各种冷加工和热加工工艺所造成的缺陷可能性愈高产生表面缺陷的可能性也越大这些原因都会导致疲劳性能下降。因此在计算弹簧的疲劳强度时要考虑尺寸效应的影响。(冶金缺陷冶金缺陷是指材料中的非金属夹杂物、气泡、元素的偏析等等。存在于表面的夹杂物是应力集中源会导致夹杂物与基体界面之间过早地产生疲劳裂纹。采用真空冶炼、真空浇注等措施可以大大提高钢材的质量。(腐蚀介质弹簧在腐蚀介质中工作时由于表面产生点蚀或表面晶界被腐蚀而成为疲劳源在变应力作用下就会逐步扩展而导致断裂。例如在淡水中工作的弹簧钢疲劳极限仅为空气中的~。腐蚀对弹簧疲劳强度的影响不仅与弹簧受变载荷的作用次数有关而且与工作寿命有关。所以设计计算受腐蚀影响的弹簧时应将工作寿命考虑进去。在腐蚀条件下工作的弹簧为了保证其疲劳强度可采用抗腐蚀性能高的材料如不锈钢、非铁金属或者表面加保护层如镀层、氧化、喷塑、涂漆等。实践表明镀镉可以大大提高弹簧的疲劳极限。(温度碳钢的疲劳强度从室温到时下降从到又上升温度高于以后又下降在高温时没有疲劳极限。在高温条件下工作的弹簧要考虑采用耐热钢。在低于室温的条件下钢的疲劳极限有所增加。强化工艺技术()弹簧的热处理强化工艺技术)保护气氛热处理。在我国线材小于mm的弹簧、油淬火回火钢丝及韧化处理钢的热处理都采用了保护气氛热处理。保护气氛热处理能够消除表面脱碳和氧化提高材料的表面质量。)感应加热或保护气氛感应加热热处理。这项工艺一般在螺旋弹簧成形前的线材上进行有些弹簧工厂把线材料热处理和弹簧制作放在一起以降低成本。感应加热处理具有较好的强化效果感应加热速度快有助细化晶粒和减少表面脱碳可以充分发挥和提高材料的强度和韧性。)表面氮化热处理工艺技术。近年来高应力气门弹簧或其他高应力离合器弹簧为了达到可靠的疲劳寿命也采用表面氮化工艺技术现在比较先进的工艺是低温气体氮化技术一般氮化温度为(,)气体氮化时间为(,)h。()弹簧的喷丸强化工艺)组合喷丸工艺技术。组合喷丸一般也称多次喷丸工艺。大多数经济的工艺是采用二次喷丸。通过采用不同直径的丸粒喷丸来实现。第一次采用较大丸粒来获得残余压应力和表面光洁度。)应力喷丸工艺。应力喷丸工艺也是一项比较经典的喷丸工艺只是因为难以应用于大批量生产但近年来由于应力喷丸设备的快速发展在高应力汽车悬架弹簧大批量生产中得到了较大发展。特别是应力强化喷丸与其他喷丸工艺的组合应用具有很好的强化效果。应力喷丸的预应力一般设定在(,)MPa经应力抛丸后残余应力的峰值可以达到(,)MPa从而得到高的抗疲劳强度。()弹簧的热强压工艺热强压工艺主要应用在要求高的抗永久变形量的螺旋弹簧上是作为高级的防永久变形的稳定化处理工艺。热强压工艺除可以显着提高抗永久变形外还可以提高疲劳寿命。碟形弹簧历史碟形弹簧:DiscSprings也译成盘形弹簧形状象一个无底的碟(盘)子业内人士有人称其为BellevilleSprings。如图一所示碟形弹簧的生产和制造在欧洲由来已久在北美洲碟形弹簧制造工业正在蓬勃兴起并逐渐被接受。碟形弹簧最早是多年前法国JBelleville发明的。世纪年代早期工程师(GM)AlmenandLaszio发展了理论、制订了生产、质量标准DIN和DIN。这些标准作为碟形弹簧的第一次工业标准被世界各地接受并传遍了欧洲目前已经被许多跨国公司广泛采用。日本制订了他们自己的相应标准但美国还没有就碟形弹簧制定自己的工业标准。许多美国生产商以DIN标准作为碟形弹簧质量标准。简介碟形弹簧又名贝勒维尔弹簧垫圈是法国人贝勒维尔发明的是用金属板料或锻压坯料而成的截锥形截面的垫圈式弹簧。对于碟簧材料的性能要求经热处理后应具备高的强度极限、屈服极限、弹性极限和疲劳极限同时要求具有较高的冲击韧性、朔性和尽量高的屈强比。为了满足上述性能国内外大都采用冷轧或热轧的优质钢带或钢板当厚度大于毫米的碟簧采用锻造坯料钢种主要为中碳低合金弹簧钢(硅锰或铬钒弹簧钢)及优质碳素弹簧钢以下是不同国家制造碟簧的主要材料。因我国硅锰含量高而铬钒少所以我国碟簧主要采用SiMnA二者相比较CrVA的淬透性、回火稳定性和冲击韧性都比SiMnA的好但CrVA价格较高适用于对疲劳要求较高的场合。原理碟形弹簧是在轴向上呈锥形并承受负载的特殊弹簧在承受负载变形后储蓄一定的势能当螺栓出现松弛时碟形弹簧释放部分势能以保持法兰连接间的压力达到密封要求。碟形弹簧应力分布由里到外均匀递减能够实现低行程高补偿力的效果。特点刚度大缓冲吸振能力强能以小变形承受大载荷适合于轴向空间要求小的场合。具有变刚度特性这种弹簧具有很广范围的非线性特性。用同样的碟形弹簧采用不同的组合方式能使弹簧特性在很大范围内变化。可采用对合、叠合的组合方式也可采用复合不同厚度不同片数等的组合方式。当叠合时相对于同一变形弹簧数越多则载荷越大。特性行程短、负荷重所需空间小组合使用方便维修换装容易经济、安全性高使用寿命长应用在很大范围内碟形弹簧正取代圆柱螺旋弹簧。常用于重型机械(如压力机)和大炮飞机等武器中作为强力缓冲和减振弹簧用作汽车和拖拉机离合器及安全阀的压紧弹簧以及用作机动器械的储能元件。缺点:载荷偏差难以保证。碟形弹簧根据截面形状的不同可以分为三类:包括普通碟形弹簧(其截面形状为矩形)、带径向沟槽的碟形弹簧、梯形截面碟形弹簧。普通碟形弹簧分为有支撑面和无支撑面两类带径向沟槽的碟形弹簧是在普通碟形弹簧的基础上沿径向开出若干个均匀分布的槽槽可以由内孔向外圆方向开出也可以由外圆向内孔方向开出梯形截面碟形弹簧可以分为内缘厚度大于外援厚度型和内缘厚度小于外圆厚度型两类。由于单片碟形弹簧的变形量和负荷值往往不能满足使用要求这时可以成组使用组成碟簧组合件(柱)。典型的组合方式为:叠合组合碟簧复合组合碟簧和其它组合碟簧

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