비틀림 스프링 토크 허용 오차: 와이어 직경이 한계를 설정하는 이유

대부분의 맞춤형 비틀림 스프링 분쟁은 재료 등급에 관한 것이 아닙니다. 도면 허용 오차 범위를 벗어나는 고객의 고정구에서 측정된 토크에 관한 것입니다. 그 이유는 거의 항상 코일 기계가 아니라 와이어 때문입니다. 토크는 와이어 직경의 네제곱에 따라 달라지므로, 스프링이 형성되기 전에도 직경의 모든 미크론 변화가 증폭됩니다.

이 기사에서는 비틀림 스프링 토크의 허용 오차 체인과 완성된 스프링이 처음부터 게이지를 통과하도록 와이어를 지정하는 방법을 설명합니다.

네제곱 규칙

원형 와이어 비틀림 스프링의 경우 토크는 탄성 계수, 와이어 직경의 네제곱, 편향 각도에 비례하고 코일 평균 직경 및 활성 코일 수에 반비례합니다. 실제 결과: 와이어 직경의 1% 변화는 토크를 약 4% 변경하는 반면, 코일 직경의 1% 변화는 토크를 1% 변경합니다.

1.0mm 와이어의 경우 표준 h9 허용 오차 0.025mm는 이미 직경의 2.5%입니다. 이는 모듈러스 분산 또는 다리 형상의 기여 없이 약 10%의 토크 변동으로 변환됩니다. 이것이 표준 상용 와이어에서 10% 이상의 토크 허용 오차를 제공할 수 없는 이유입니다.

전체 허용 오차 체인

와이어 직경

h9는 스프링 와이어의 일반적인 시작점입니다. 도면에 8% 미만의 토크 허용 오차가 기재된 경우, h8 또는 와이어 밀과 합의된 고정 직경 대역(예: 1.00mm +/- 0.008mm)을 권장합니다. 더 좁은 대역은 혼합 로트가 분산을 다시 도입하기 때문에 밀 로트로 주문해야 합니다.

탄성 계수

냉간 인발 302 및 304는 일반적인 로트 분산 +/- 2%를 중심으로 약 193 GPa입니다. 이 분산은 토크를 동일한 2%만큼 이동시키므로, 한 번 측정하고 일정하다고 가정하는 대신 스택업에 포함되어야 합니다.

다리 형상

다리 길이, 다리 각도 및 다리 뿌리 부분의 굽힘 반경은 스프링이 맞물리는 부품과 접촉하는 위치에 영향을 미칩니다. 우리는 스프링이 2mm 와이어 이상인 경우 다리 각도를 +/- 2도, 다리 길이를 +/- 0.3mm로 유지하며, 요청 시 둘 다 더 엄격하게 합니다. 다리 뿌리 부분의 굽힘 반경은 와이어 직경의 절반보다 작아서는 안 됩니다. 그렇지 않으면 다리가 첫 번째 피로 지점이 됩니다.

코일링 후 응력 완화

코일링은 첫 몇백 사이클 동안 이완되는 잔류 응력을 남기므로, 차갑게 측정된 토크는 고객이 서비스에서 보는 토크가 아닙니다. 30-60분 동안 200-300도 C에서 저온 완화는 형상을 안정화하고 초기 토크 손실을 줄이며, 특히 높은 인덱스의 스프링에 효과적입니다.

일반적인 사양 창

응용 분야

• 클립, 래치 및 댐퍼 메커니즘
• 가전 제품의 문 및 뚜껑 경첩
• 자동차 내부용 고정 클립
• 의료 및 기기 마감
• 전기 스위치 및 접점 스프링

도면 작성 방법

와이어 직경 및 허용 오차, 외부 직경, 코일 수, 다리 길이 및 다리 각도, 토크가 확인되는 작업 편향 각도, 측정에 사용되는 고정구 간격을 제공합니다. 자유 위치가 아닌 고정 각도에 대한 토크 허용 오차를 명시하십시오. 자유 각도는 응력 완화 후 이동하지만 고정 각도의 토크는 이동하지 않기 때문입니다.

TOPONE은 1993년부터 스테인리스 스틸 와이어를 생산해 왔으며 와이어와 코일 비틀림 스프링을 모두 공급합니다. 이는 와이어 허용 오차와 스프링 허용 오차가 두 공급업체 간에 협상되는 대신 한 곳에서 합의된다는 것을 의미합니다.