扭轉(zhuǎn)彈簧是如何設(shè)計(jì)與熱處理的?
扭轉(zhuǎn)彈簧又可以誠摯為扭簧,英文名稱為:torsional spring,生活中許多機(jī)器都離不開扭轉(zhuǎn)彈簧,扭轉(zhuǎn)彈簧的由來是由于古代弩炮和其他弩類利用扭轉(zhuǎn)力與彈力將物品投射到敵人所在處,同時(shí)制作扭轉(zhuǎn)彈簧一般都是采用彈簧鋼制作的,也有的客戶為了使彈簧達(dá)到一定的壽命,會(huì)讓
彈簧廠家使用一些特殊的材質(zhì)與電鍍工藝,使改變其硬度、腐蝕性,下面
東莞長虹彈簧廠家帶大家一起去了解一下扭簧是如何設(shè)計(jì)的與熱處理的!
一、扭簧設(shè)計(jì)原理
(1)扭簧利用杠桿原理,通過扭轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)柔軟、韌性大的
彈簧材料,使其具有很大的機(jī)械能。這是一個(gè)承受扭轉(zhuǎn)變形的彈簧,它的工作部分也被每一圈緊緊或分開地包圍著。扭簧的端部結(jié)構(gòu)加工成各種形狀的扭力臂,從單扭力到雙扭力,甚至各種扭力桿的變形都可以按設(shè)計(jì)成型。扭簧通常用作機(jī)械中的平衡機(jī)構(gòu),并廣泛用于工業(yè)生產(chǎn),例如汽車、機(jī)床和電器。
二、扭簧的設(shè)計(jì)流程
(1)拉簧的兩個(gè)端點(diǎn)將影響掛鉤的形式和拉簧的自由長度。該空間可以確定粘附部分的尺寸和外徑。此外,預(yù)緊力決定了彈簧的材料和鋼絲直徑,粘接件的尺寸可以調(diào)節(jié)預(yù)緊長度。
扭簧的內(nèi)徑可根據(jù)主軸的尺寸確定。但是,由于扭轉(zhuǎn)后彈簧體的變化,需要留有適當(dāng)?shù)挠嗔?。如果扭簧裝置采用嵌入式,則應(yīng)考慮嵌入式空間??臻g決定彈簧體的外徑、自由長度和圈數(shù)。扭簧一定有作用的時(shí)候。這一點(diǎn)可以確定扭桿的長度和形狀。施力扭桿與支點(diǎn)之間的角度位置可以清楚地限定不做功時(shí)施力扭桿相對(duì)于支點(diǎn)桿的長度、形式和角度。
三、扭簧設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)
(1)扭簧是變型彈簧的支柱,從單扭簧到雙扭簧都是異形扭簧,甚至各種扭力桿的變形都可以根據(jù)設(shè)計(jì)而定。用于被支撐的心軸或軸上。心軸的尺寸允許在列出的偏差中有大約10%的間隙。如果偏差較大,則應(yīng)減小刀柄的尺寸。為了使扭簧能夠正常工作,組件中的空間(最小軸向空間)需要足夠。最小軸向間距不能指線圈的長度。扭簧應(yīng)沿線圈纏繞方向使用。由于殘余應(yīng)力,最大載荷沿松動(dòng)方向降低。
四、如何利用熱處理來強(qiáng)化扭簧的工藝技術(shù)
(1)保護(hù)氣氛熱處理:在我國,線材小于15mm的扭簧、油淬火回火鋼絲及韌化處理鋼的熱處理都采用了保護(hù)氣氛熱處理。保護(hù)氣氛熱處理能夠消除表面脫碳和氧化,提高材料的表面質(zhì)量。
(2)感應(yīng)加熱或保護(hù)氣氛感應(yīng)加熱熱處理:這項(xiàng)工藝一般在螺旋扭簧成形前的線材上進(jìn)行,有些扭簧工廠把線材料熱處理和扭簧制作放在一起以降低成本。感應(yīng)加熱處理具有較好的強(qiáng)化效果,感應(yīng)加熱速度快,有助細(xì)化晶粒和減少表面脫碳,可以充分發(fā)揮和提高材料的強(qiáng)度和韌性?!?/div>
(3)表面氮化熱處理工藝技術(shù):近年來,高應(yīng)力氣門扭簧或其他高應(yīng)力離合器扭簧為了達(dá)到可靠的疲勞壽命,也采用表面氮化工藝技術(shù),現(xiàn)在比較先進(jìn)的工藝是低溫氣體氮化技術(shù),一般氮化溫度為(450~470)℃,氣體氮化時(shí)間為(5~~20)h。
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