一、案例(一)
1.设计思路
设计目的:门框与门板连接处安装扭簧。
设计场景:
1.门框里放置一根导轴,门框上面连接着一块门板;
2.左右两边各安装1根弹簧套到光轴上面,轴的直径是3mm;
3.弹簧还没压缩之前的角度为90°,合上门板之后,弹簧的角度为68°,门板的重量约0.04kg;
4.采用≥3圈的弹簧没办法用,因为圈数太多,没那么大的空间安装。
2.选型思路
安装空间:
1.由于内置弹簧的空间角度是90°,所以确认下自由角度要不要预留多点用来弹簧预压使用,还是说角度选择刚刚好的就行。(预压的作用主要是为了弹簧运动不会松动);
2.由于导轴直径为3mm,所以选择的弹簧内径至少不能低于3mm,最好比3mm大1-1.5mm左右,弹簧内径在4-4.5之间最合适;
载荷:2根弹簧受力0.04kg,即单根弹簧受力为0.2N,根据弹簧受力后角度缩短22°,力臂设定为20mm,可以得出:弹簧常数=扭力×力臂/使用角度=0.2×20/22=0.18N.mm/deg;
结论:结合以上几点条件,最后选择型号FHC01-D4-n2-d0.5和FHC02-D4-n2-d0.5,这两款内径为4,臂长40,有效圈数2圈,自由角度90°,最大使用角度22°,弹簧常数0.22N.mm/deg,都符合机构的要求。
一、案例(二)
1、设计思路
设计目的:夹紧装置处安装扭簧,用于夹住物体。
设计场景:
1.装置里放置一根导轴,导轴两端通过卡簧锁紧;
2.设备左右两边各安装2根弹簧套到光轴上面,轴的直径是5mm;
3.弹簧还没压缩之前的角度为135°,夹住物体之后,弹簧的角度为90°,单个弹簧的夹紧力约0.18kg;
4.安装空间宽8mm,需要预留0.5mm以防干涉,所以扭簧的总厚度不能超过7.5mm。
2、选型思路
安装空间:
1.由于内置弹簧的空间角度是135°,所以确认下自由角度要不要预留多点用来弹簧预压使用,还是说角度选择刚刚好的就行。(预压的作用主要是为了弹簧运动不会松动);
2.由于导轴直径为5mm,所以选择的弹簧内径至少不能低于5mm,最好比5mm大1-1.5mm左右,弹簧内径在6-6.5之间最合适;
3.由于安装空间只有7.5mm,根据扭簧厚度计算公式:厚度=(圈数+1)×线径,可以大概推算出来圈数和线径的参数;
载荷:单根弹簧受力0.09kg,根据弹簧受力后角度为90°,力臂设定为30mm,可以得出:弹簧常数=扭力×力臂/使用角度=1.8×30/(135-90)=1.2N.mm/deg;
结论:结合以上几点条件,最后选择型号FHC03-D6-n5-d1.0和FHC04-D6-n5-d1.0,这两款内径为6,臂长60,有效圈数5圈,自由角度135°,最大使用角度48°,弹簧常数1.2005N.mm/deg,都符合机构的要求。