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从消费品到重型工业设备,弹簧在各种机器中无处不在。拆开任何有机械装置的东西,你很可能会发现里面有弹簧。弹簧是储存机械能的装置——把它们想象成电池吧!最早的发条钟出现在15世纪。快进到600年后,你仍然需要每天给苹果手表充电,而且它的速度远不如给钟表上弦那么快……不过我跑题了。
我个人对弹簧的迷恋始于弹簧玩具和发条玩具,为了满足我的好奇心,我牺牲了无数的机械铅笔。这些天,我很欣赏弹簧的成熟应用,尤其是当我在101号高速公路上开车经过坑洼的时候!
弹簧的类型及其应用
分类SPRINGS最常见的方法是如何将负载应用于它们。你可能熟悉以下内容:
压缩弹簧:旨在用压缩负载操作,并在减震器,弹簧床垫,机械铅笔和可伸缩笔中找到。
加长弹簧:设计用于在拉伸载荷下工作。一个典型的例子是Slinky,但这些也可以在行李秤和车库门机制中找到。
扭转弹簧:设计用于扭矩(扭转力);每个衣夹和鼠标陷阱都能。
这些类型中的每一种都可以进一步表征。我们可以看看施加到弹簧的力与其产生的位移之间的关系。同样,有三类弹簧:线性(或恒定速率)弹簧,可变弹簧和恒定力弹簧。
线性弹簧
线性弹簧obey Hooke’s Law (F=k*x), which means that the force needed to extend or compress such a spring by distance x is proportional to the distance, as long as the force doesn’t exceed the elastic limit of the spring. Torsion springs obey an analogous version of Hooke’s Law (F=k*θ, where θ is an angle). In both cases, k is the spring rate, and it stays constant, no matter the spring’s deflection. This is why linear springs are also known as constant rate springs.
可变利率弹簧
另一方面,可变速率弹簧在其轴向长度中没有相同的弹簧速率。您可以在春季速率中具有逐步变化,或者更突然的更改 - 请参阅下图。
一种常见的变速弹簧是锥形压缩弹簧,在电池盒中最常见。完全压缩的高度可以低至一个导线直径。可变速率弹簧还具有横向稳定和不易屈曲的额外好处。
恒力弹簧
无论延伸多长时间,恒定力量春天都需要几乎相同的力量。恒定力弹簧也称为时钟弹簧。这种类型的弹簧通常是用于平衡应用的弹簧钢的卷绕带,例如监视器的高度调整,以及 - 您猜测IT时钟。
生产弹簧
Springs也可以通过它们的制作来分类。大多数人的思想中的第一个春天可能是金属螺旋弹簧,也称为螺旋弹簧。但是,还有许多其他类型。即使是弹性带也可以被认为是可变速率弹簧,因为它存储机械能。
卷轴弹簧
轻量级卷轴弹簧通过在载体上形成金属线制造CNC.绕线机.多轴数控控制允许您创建可变节距和结束条件,只有限制您的想象。从卷取机上下来的弹簧没有弹性。它们需要被加热到高温(通常是500华氏度或更高)来缓解压力,然后冷却以产生形状记忆。
相比之下,在制造重型螺旋弹簧时,在卷绕之前将线加热。看看这个甜蜜视频.
平的弹簧
扁平弹簧有各种尺寸和形状:弹簧垫圈,PCB弹簧触点和固定夹是平弹簧的例子。基本上钣金零件,它们可以通过冲压制作。然而,也存在盘平的扁平弹簧,例如时钟弹簧和蜗壳弹簧。它们还需要进行热处理形状记忆。
机加工弹簧
机加工弹簧和模具弹簧用于高强度和高精度要求的重型应用。顾名思义,机械弹簧是在上面制造的CNC.车床和米尔斯。
模压弹簧
塑料或复合弹簧通常在腐蚀性环境中发现,如食品生产、医疗和海洋应用。由于蠕变,它们只能在间歇循环中使用。与金属弹簧相比,它们在这个领域相对来说是新手,而且供应也不是很充足。
采购弹簧
现在你已经有了所有这些类型的弹簧的脑子,你可能渴望尝试一些。卷簧和某些类型的平板弹簧有许多库存尺寸和材料,你很可能会在目录中找到适合你的应用程序的一种。
以下是一些源泉的好地方:
如果您发现自己需要自定义春天,请尽快回到查看我们的泉水的设计指南。