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恒力弹簧的设计方程和计算方程

来源:平博pinnacle体育平台精密 时间:2022-06-10

       恒力弹簧是在其运动范围内施加的力为常数的弹簧。也就是说,它不遵守胡克定律。通常,恒力弹簧被构造为弹簧钢的卷制带,使得弹簧在完全卷起时松驰。当它展开时,恢复力主要来自靠近卷的带子部分。由于该区域的几何形状在弹簧展开时几乎保特不变,因此合力几乎是恒定的。通过创建具有可变节距的单簧,可以使锥形单簧具有恒定速率。在较大的外径线圈中放置较大的节距,在较小的外径线圈中放置较小的节距将迫使单簧在压缩时以相同的速率折叠所有线圈。

       恒力弹簧的设计:

       恒力弹簧是一卷预应力带,它施加几乎恒定的约束力来抵抗开卷(图1)。力是恒定的,因为曲率半径的变化是恒定的。如果不考虑由于堆积引起的线圈直径变化,情况就是如此。较长的延伸能力、恒定的扭矩和几乎没有相互摩擦的特性使许多设计人员在诸如电机的刷簧、窗扇的平衡弹簧和打字机的回车弹簧等应用中指定了恒力单簧。恒力马达单簧也用于驱动计时器、电影摄影机和电缆卷收器的机构



图1
     
       拉伸类型恒力拉伸弹簧以带卷的形式提供,具有自然曲率半径R(图3)。如果 将这种弹簧安装在滚筒上,则滚筒直径应比其自然直径大10%至20%。一圈半的 包裹应以最大伸展度留在滚简上。材料的活性部分大约等于直径D的1.25倍。因 此,在伸长大于1.25D之前,弹簧不会达到其额定载荷(图1) 活动部分的曲率半径从R变为无穷大并且需要间隙。滚简中心到直线段的推荐距 离为直径D的0.8倍(图2)。条带在长时间伸展时变得不稳定,应引导以防止 反冲时扭曲或扭结。惰轮的直径必须大于自然直径,并且绝不能用于对自然曲率半径造成反向弯曲(图3)

 

图3图4
       恒力弹簧的计算方程:
 
     

     方程式解析:

    


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