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彈簧的材料 機械彈簧就是充分利用材料的物理特性,通過一定的轉換方式來實現(xiàn)其儲存能量和釋放能量。材料的特性在一定程度決定了其彈簧的物理和力學特性,影響若著彈簧的設計開發(fā)和特殊性能要求的提升。常用的材料有金屬材料和非金屬材料兩大類。(3)不銹鋼材料加工的波形彈簧具有較高的疲倦壽命和良好的抗松弛性,同時不銹鋼還有著極高的耐腐蝕性,無磁性等特性。 現(xiàn)代新材料品種開發(fā)的日新月異,特別是新型的高強度金屬合金的不斷出現(xiàn)和提高,使機械彈簧有了更高的效能;同時原材料后續(xù)加工方法的不斷優(yōu)化,如結構形狀、熱處理和表面質量等,使彈簧的應用和發(fā)展更能滿足其功能要求,進一步提升了彈簧產品使用的使用安全性、經濟性和環(huán)境保護特性。
彈簧其實就是一種需要靠自身的特性來進行工作的一種常見的零件。由于是利用彈性材料制成的部件一般會在外力的作用下發(fā)生變形,并在去除外力后恢復其原始狀態(tài),通常由彈簧鋼制成。彈簧類型復雜多樣。常用彈簧絲直徑20毫米以下的用冷卷法,不銹簧在制成后還要進行強壓或拋光處理,可提高彈簧的承載能力和表面光潔度。它們分為螺旋彈簧、螺旋彈簧、板簧、異形彈簧等。彈簧材料的選擇應根據(jù)彈簧載荷特性、應力狀態(tài)、應力大小、工作溫度、環(huán)境介質、使用壽命、導電和磁性要求、工藝性能、材料來源、價格等因素來確定。
在確定材料的截面形狀和尺寸時,應優(yōu)先考慮國家標準和部頒標準中規(guī)定的系列尺寸,并盡可能避免非標準系列材料。而涂(鍍)層中出現(xiàn)諸如涂(鍍)層脫落、鼓泡或發(fā)花以及局部無涂覆層等,多數(shù)情況下都是由于金屬涂(鍍)前表面不潔凈所致。中小型彈簧,特別是螺旋拉伸彈簧,應優(yōu)先選用強化鋼絲、鉛浴等溫冷拉鋼絲和油淬回火鋼絲,它們比普通調質鋼絲具有更高的強度和更好的表面質量,更高的疲勞性能,加工簡單,工藝性好,質量穩(wěn)定。
一、彈簧規(guī)格中一些常見參數(shù)的信息
(1)彈簧鋼絲直徑d:制造彈簧的鋼絲直徑。
(2)彈簧外徑D:彈簧的外徑。
(3)彈簧內徑D1:彈簧的外徑。
(4)彈簧中值直徑D2:彈簧的平均直徑。他們的計算公式是D2=(D1)=2=D1=D-D
(5)t:除了支撐環(huán),彈簧的兩個相鄰環(huán)在中間直徑上的對應點之間的軸向距離變?yōu)楣?jié)距,用t表示。
(6)n:彈簧的有效圈數(shù)可以保持相同的節(jié)距圈數(shù)。
彈簧在航空中的應用
1、聯(lián)合-攻擊-戰(zhàn)斗機
FAG航空彈簧部門是新項目的創(chuàng)新合作伙伴。例如,在VTOL(垂直起降)聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機(洛克希德系統(tǒng))的噴嘴彈簧的研發(fā)中。
FAG的成功因素:①.VTOL系統(tǒng):勞斯萊斯②.推進系統(tǒng):普惠F135/通用電氣F1363.噴嘴彈簧:直徑1200mm,高溫彈簧套圈,耐蝕鋼,陶瓷球
2、SikorskyHelibusS92
Sikorsky直升機使用FAG滾簧:FAG研發(fā)制造大量彈簧用于SikorskyHelibusS92直升機,其中旋翼使用自動傾斜器彈簧。
FAG的成功因素:①.效率及可靠性更高的自動傾斜器彈簧設計②.雙列薄片彈簧(直徑:750mm),采用高耐蝕、耐疲勞鋼③.用于直升機傳動的圓柱滾簧的生產。