壓縮螺旋彈簧敘述

特色與用途

壓縮螺旋彈簧在彈簧中的用途最廣,可說幾乎沒有一部機器不用此種彈簧,小自材料直徑0.1mm以下而肉眼難判別者,大至100mm的的超大形者,其變化性為他種彈簧所不及。 此彈簧的特色﹙1﹚製作費較便宜﹙2﹚精巧﹙3﹚效率高。就1而言,形狀單純,製造工程也較簡單,生產單位大而可用專用自動機時更是如此,就2、3而言,設剪斷應力為τ、橫彈性係數為G,則單位體積的彈性能為τ2∕4G,相對於單純棒拉張的換算比率為0.43,在名種彈簧中居最值,實際的彈簧還加上座卷部的體積,數值稍小於此,但空間仍小,效率良好,發揮良好彈簧性能。 圓筒螺旋彈簧的彈簧特性約略可視同線型,不過,可改變螺旋直徑或使螺距不相等,賦予非線型特性:也可藉特殊方法賦嚴密的線型特性。 因有此特色,所以用途範圍很大,主要用為車輛用懸架彈簧,內燃機的閥簧,安全閥簧、調速機彈簧、計測機器用彈簧等。

 

設計實務

圈數:有效圈數乃計算彈簧特性不可或缺的要素,但實際的彈簧很難測定,因而在圖面或規範規定其值也無意義,只指示總圈數與兩端座圈數實較合理;因是依據無明確具體性的有效圈數計算,為了使彈簧特性符合計畫值,有時須多少變更使用圈數。

自由高:通常變不從無荷重時開始使用,大都撓曲某量而安裝,以該處為平衡位置而作動,在撓曲初期,有效用為彈簧的螺旋減少岩干,荷重與撓度不成正比,所以計算求得的自由高度,常得不到計畫的彈簧特性,不要求彈簧特牲而要求自由高度的特殊場合另當別論,通常彈簧特性應從機能上指定,此時,自由高度為次要因素,不應設容許差規定基準尺寸,這表示不均度的大小為另一問題,不均度的大小自在某範圍內,不過頁分佈的中心值末必符合計算值。

彈簧特牲:a指定高度時的荷重b指定荷重時的高度c彈簧常數。 螺旋彈簧大都依據a,指定壓縮螺旋彈簧的彈簧特性時須注意荷重撓度曲線圖在撓度的初期及未期不成直線,所以,計畫彈簧特性時,勿使用此不安定的部份,亦即指定荷重或指定高度不可在此範圈內,此範圍當然因各彈簧形狀而異,一般而言,是撓度在全撓度﹙自由高度與密著高度之差﹚的20%以下與80%以上。彈簧常數的算定也同樣,若不在荷重撓度曲線圖的直線部份取求彈簧常數的兩荷重點,則會發生差異,JIS規定全撓度的30~70%之間取2荷重點。 常有人指定施加某荷重時的撓度或產生某撓度的荷重,但由上述可知這並不合理,撓度為必要要素時,指定彈簧常數才合理。

 

冷間成形螺旋彈簧

端面研磨:低退溫火的彈簧若無待別指定,相當於座圈部﹙約3∕4圈﹚的彈簧部份以砂輪機研磨成平面而當作面,有時用手直接壓按於砂輪機,但數量多時,可用專用的端面研磨機而半自動化,線徑0.5mm以下彈簧通常不施行端面研磨。

珠擊法:珠擊法除了所用機械稍有不同之外,與熱間成形的場合差不多,冷間成形螺旋彈簧用的珠擊機大都為顛動式﹙護裙式﹚,可將各個彈簧懸吊式不排列而裝入顛動筒中,自動攪拌後噴射珠粒,可一次處理大量彈簧,珠擊後最好在200。c附近低溫退火。

預變形:預變形是以材料的抗拉強度衡量試驗荷重的基礎應力,琴絲線、硬鋼線為其50%,油回火線時55%,不銹鋼線時45%,其他完全同熱間成形螺旋彈簧。

發布日期:2017-11-16 09:14:16
     
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