壓縮波形彈簧產(chǎn)生與彎曲簡(jiǎn)單橫梁類似的彎曲應(yīng)力。 這些壓縮和拉伸應(yīng)力限制彈簧在?屈服?或"成套"之前可以壓縮的量。 雖然彈簧組有時(shí)是不能接受的,但符合和偏轉(zhuǎn)要求往往會(huì)隨著時(shí)間的推移帶動(dòng)設(shè)計(jì)接受一些設(shè)置或"放松"。
靜態(tài)應(yīng)用:?由于 Smalley 產(chǎn)品中使用的硬化扁鋼絲的延伸率,Smalley 利用在標(biāo)準(zhǔn)彈簧表中找到的?最小抗張強(qiáng)度?,該強(qiáng)度接近屈服強(qiáng)度。 當(dāng)設(shè)計(jì)用于靜態(tài)應(yīng)用的彈簧時(shí),我們推薦計(jì)算的工作應(yīng)力不大于最小抗張強(qiáng)度的 100%。 然而,根據(jù)特定的應(yīng)用,工作應(yīng)力可以在考慮到屈服強(qiáng)度的情況下超出最小抗張強(qiáng)度。? 要考慮的典型因素是永久變形、松弛、負(fù)荷和/或自由高度的損失。
動(dòng)態(tài)應(yīng)用:?當(dāng)為動(dòng)態(tài)應(yīng)用設(shè)計(jì)波形彈簧時(shí),Smalley 建議操作應(yīng)力的計(jì)算值不超過 80% 的最小抗張強(qiáng)度。
增加的負(fù)荷能力和/或疲勞壽命可以通過壓縮彈簧超出其屈服點(diǎn)或"預(yù)置"來實(shí)現(xiàn)。 預(yù)置彈簧被制造為高于所需的自由高度和負(fù)荷,然后壓縮到極點(diǎn)。 自由高度和負(fù)荷降低,材料表面現(xiàn)在顯示出殘余應(yīng)力,這就提高彈簧的性能。
疲勞周期是在波形彈簧設(shè)計(jì)的重要考慮事項(xiàng),可用于精準(zhǔn)確定彈簧偏轉(zhuǎn)量如何極大地影響彈簧的價(jià)格。 分析應(yīng)包括彈簧是否偏轉(zhuǎn)全行程或個(gè)周期僅有千分之幾,或者可能組合兩者作為零件磨損或溫度變化的原因。
公式:
疲勞應(yīng)力比率 | 估計(jì)的使用周期 |
.00 < X < .40 | 30,000 個(gè)周期以下 |
.40 < X < .49 | 30,000 - 50,000 個(gè)周期 |
.50 < X < .55 | 50,000 - 75,000 個(gè)周期 |
.56 < X < .60 | 75,000 - 100,000 個(gè)周期 |
.61 < X < .67 | 100,000 - 200,000 個(gè)周期 |
.68 < X <.70 | 200,000 - 1,000,000 個(gè)周期 |
.70 < X | 超出 1,000,000 個(gè)周期 |
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σ?= 材料抗張強(qiáng)度
S1?= 較低工作高度下的計(jì)算工作應(yīng)力
S2?= 較高工作高度下的計(jì)算工作應(yīng)力
可以在 ?單層波形彈簧、?對(duì)頂?波簧 以及?層疊波簧?頁面上使用計(jì)算器快速了解工作應(yīng)力和近似使用周期。
實(shí)際彈性比率與理論(計(jì)算)彈性比率的比較提供了實(shí)用的彈簧工作范圍限制。 彈性比率 (P/f) 可以通過操作偏轉(zhuǎn)等式進(jìn)行計(jì)算。 通常情況下,在彈簧接近并到達(dá)其"壓并高度"之前,其理論比率是準(zhǔn)確的。
作為一般規(guī)則,通過前 80% 的偏轉(zhuǎn)計(jì)算出的彈性比率是線性的,而工作高度下降到兩倍的壓并高度。 雖然彈簧可以超出這個(gè)"線性"范圍工作,但測(cè)量的負(fù)荷將大大高于計(jì)算值。
可以在相關(guān)頁面上找到?單層間隙或搭口、?多層(對(duì)頂)Spirawave 和?層疊 Spirawave 零件的更多信息。
波形彈簧在裝載施加較大的力,而在卸載時(shí)施加較小的力。 這種效果稱為遲滯現(xiàn)象。 陰影區(qū)域顯示了曲線之間的圖形表示。
在一個(gè)單層彈簧中,由于周向和徑向運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的摩擦是首要原因。 對(duì)頂和層疊彈簧也會(huì)產(chǎn)生摩擦損耗,因此相鄰層之間會(huì)產(chǎn)生摩擦。 充分的潤(rùn)滑可最大程度減少這種效果。
僅限對(duì)頂和層疊 Spirawaves: 多層 Spirawaves 在壓縮時(shí)會(huì)直徑膨脹。 下面的公式用于預(yù)測(cè)最大完全壓縮直徑。
公式:
ODM?= 壓并時(shí)的外徑 (in)
R?= 波形半徑 (in) = (4Y2?+ X2)/8Y
N?= 波數(shù)
θ?= 角度 = ArcSin[X/(2R)] (degrees)
b?= 徑向壁 (in)
X?= 1/2 波頻率 = (πDM)/(2N)
Y?= 1/2 平均自由高度 = (H-t)/2
,其中 H?= 每層的自由高度 (in)
Smalley 線形彈簧是采用彈簧回火材料生產(chǎn)的連續(xù)波形(波浪形)長(zhǎng)度鋼絲。 它們充當(dāng)負(fù)荷軸承設(shè)備,其具有與波形彈簧基本相同的負(fù)荷/偏轉(zhuǎn)特征。
根據(jù)安裝位置沿軸向或徑向施加力。 沿直線方向壓平擴(kuò)張件,即可產(chǎn)生軸向壓力。 圓形包裹擴(kuò)張件可產(chǎn)生徑向力或向外的壓力(例如圍繞柱塞)。
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