螺旋弹簧制造技术指南

盘簧制造工艺

无论你有一个现有的spring应用程序需要重新设计,还是一个新的spring应用程序需要设计,本指南都会有所帮助。工程团队和MW组件已经生产弹簧超过100年,并为行世界杯喀麦隆vs塞尔维亚足彩业完善了卷簧制造工艺螺旋弹簧的种类

本手册的范围仅限于有助于设计工程师解决螺旋弹簧中经常遇到的问题的数据。给出了最大应力极限、材料相对成本、常用公式等一般信息,以供参考。

对于复杂的工程师需要更多的技术设计信息,我们强烈推荐A.M.博士Wahl的“机械弹簧”由麦格劳-希尔公司出版。

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螺旋弹簧公差

冷绕弹簧制造

由300多家主要冷绕弹簧制造商组成的弹簧制造商协会已经为“压缩、延伸、扭转和扁平弹簧的标准和设计”制作了一本手册。本手册可从您的弹簧制造商处获得,强烈推荐作为实用公差的指南,它涵盖了冷成型弹簧的术语、公式和设计信息。

热轧弹簧制造

关于绕线弹簧的制造和公差的公认标准是ASTM-125,最新修订版。本规范包括外径公差、自由高度、最大实心高度、装载高度、垂直度等要点,以及定义和检验程序。

ASTM委员会由各大热卷簧制造商的技术代表组成,对规格的更新有一定的认识,以跟上技术进步的步伐。

线圈弹簧应力校正

本指南中所示的压缩和拉伸弹簧的常规应力公式给出了纯扭转值。大多数弹簧用于寿命要求不超过10,000次循环的轻或中等应用场合。对于这种服务,忽略修正因素是公认的做法。

对于预期寿命大于或等于10万次的重载应用,必须考虑总应力。沃尔修正系数考虑了金属丝曲率和剪切引起的应力增加。修正应力是用常规应力乘以适当的瓦尔系数得到的。

在大多数高温试验中,给出了不同温度和应力下的松弛数据,应力数据包括瓦尔修正系数。

由H.C. Keysor所示的另一个应力修正系数,涵盖了由于偏心加载而增加的应力,在短弹簧中最明显。在只有2个有源线圈的情况下,修正系数为1.23,但在4½有源线圈的情况下,修正系数降至1.10以下。

公式(压缩弹簧和拉伸弹簧)

  • 压缩和拉伸弹簧的公式
  • 压缩和拉伸弹簧的公式
  • 关键

    W =压缩率,磅/英寸。

    S =未校正扭转应力,PSI

    G =扭转模量(见表I、表II、表III)

    D =线径或方径,单位为。

  • 关键

    D =平均线圈直径,在。

    P =负荷,磅

    N =活动匝数

    B =矩形导线的长边。

    T =矩形导线的短边,在。

    K1和K2 =常数(见上文)

公式(扭力弹簧)

  • 扭力弹簧公式
  • D dd
  • 关键

    M =扭矩,英寸磅

    M/T =转矩率,或因力矩360°角偏转,英寸磅每360°偏转

    B =宽度或轴向尺寸

    Sₜ=张力应力,PSI

    E =拉伸模量:热绕碳钢或低合金钢弹簧为28,500,冷绕碳钢或低合金钢弹簧为30,500,000

    T =径向尺寸厚度

  • 平方线信息。

    平方线:卷绕变形产生梯形形状,沿内径增加尺寸,因此固体高度。增加的边dl可以估计:

    式中d=卷取前的正方形边;C = D / D

表面保护

锈蚀和环境腐蚀就像应力上升器一样,可能会导致最好的设计弹簧的早期失效。

当成本和其他因素影响耐腐蚀材料时,弹簧表面,即应力最大的区域,必须加以保护。无保护喷丸钢弹簧几乎立即开始生锈。保护从选择正确的涂层开始。

粉末涂料耐冲击、耐磨损、耐盐雾、耐湿度和耐化学腐蚀性,满足大多数客户的要求。

环氧粉末涂料设计用于一般用途的内部使用和应用,最大的化学和溶剂的耐腐蚀性要求。

tgic聚酯粉末涂料可替代PVC涂层的应用。他们提供优异的外观耐久性和良好的耐大多数化学品和溶剂,除了碱和酮。

在直流线圈,我们有自己的内部粉末涂层能力,使tcic -聚酯涂层是我们的首选。它比其他涂料具有更低的成本和更快的周转时间。

电镀用厚度为.0002″~ .0006″的锌保护线圈是比较实用的方法之一。

机械清洗在电镀前立即进行喷砂处理,便于电镀,无需长时间的酸洗(必须避免)。

电镀后的受控应力消除可以减少氢脆的影响,氢脆是一种经常存在的危险,特别是对油回火的钢丝。

电镀冷绕线弹簧由油回火铬制成的钒或铬硅丝是不可取的。当镉对环境有害时,化学镀镍是一种有效的替代品。

浸绘画另一种实用的方法是用漆或珐琅确保弹簧完全覆盖,特别是对于大弹簧。水性涂料现在可用于所有颜色的漆和搪瓷。

使用水性涂料时,可采用烘烤,干燥时间更快,附着力更好。这个过程通常涉及个人处理。因此,可以用这种方法以较低的成本保护足够小的弹簧。

氧化物或磷酸盐涂料与补充的油或油漆涂料适用于油回火的钒铬或硅铬丝弹簧。为了防止储藏内部的货架生锈,可以使用保护油。

的使用板线如镀镉或镀锌丝,适用于小尺寸的有限保护,适用于端部不接地的拉伸弹簧和压缩弹簧。

热浸镀锌对于成品弹簧通常是不实用的。这种方法的成功之处在于,只有在量大、加工成本受到严格控制的情况下才算合理。

塑料涂料,如聚氯乙烯和尼龙,可通过流化床工艺以合理的成本用于特别腐蚀性的应用。

屈曲

当压缩弹簧的自由长度超过平均直径的四倍时,在压缩过程中可以注意到横向弯曲或屈曲。

在od或id上引导和引导有助于纠正这个问题,尽管由于可能的评分和影响负载读数,与支撑部件的摩擦可能是令人讨厌的。

对于一端在板上,另一端在球上的方端和地面端弹簧,当坐标在第1行右侧时,将发生不良的屈曲。

当方形和接地端弹簧在平行板之间被压缩时(如在弹簧试验机上),2号线右侧将发生令人讨厌的屈曲。

当可能的弹簧应该设计,所以线圈的结束(尖端结束)是180°分开。这是通过让有源线圈和无源线圈的数量始终在半线圈上结束来完成的(即,4.5有源线圈和6.5总)。

这允许弹簧材料的均匀分布,防止弹簧比上图显示的更快屈曲。这种情况也有助于防止弹簧在负载下偏离正方形。

固有频率

当涉及到高负荷工作和快速循环时,应考虑弹簧的固有频率。如果弹簧的固有频率过低,将导致浪涌和线圈碰撞与附加应力。

最好把弹簧设计成自然频率至少为是振动速度的13倍(每分钟周期)。高速应用的样品应进行彻底的测试,以避免在现场过早失效。

弹簧固有频率的计算公式为:

关键:

弹簧在自己的两端之间振动的次数为每分钟N次

D =线径,in。

D =平均线圈直径,在。

N =有源线圈数

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