Dung sai mô-men xoắn của lò xo xoắn: Tại sao đường kính dây lại đặt ra giới hạn

Hầu hết các tranh chấp về lò xo xoắn tùy chỉnh không phải về cấp vật liệu. Chúng là về mô-men xoắn đo được trên đồ gá của khách hàng nằm ngoài dung sai của bản vẽ. Lý do gần như luôn luôn là dây, không phải máy quấn: mô-men xoắn phụ thuộc vào đường kính dây lũy thừa bậc bốn, vì vậy mỗi micromet thay đổi đường kính sẽ được khuếch đại trước khi lò xo được tạo ra.

Bài viết này giải thích chuỗi dung sai đằng sau mô-men xoắn của lò xo xoắn và cách chỉ định dây để lò xo hoàn chỉnh vượt qua thước đo ngay lần đầu tiên.

Quy tắc Lũy thừa Bốn

Đối với lò xo xoắn dây tròn, mô-men xoắn tỷ lệ thuận với mô đun đàn hồi, đường kính dây lũy thừa bậc bốn, góc lệch và tỷ lệ nghịch với đường kính cuộn trung bình và số vòng dây hoạt động. Hậu quả thực tế: thay đổi 1% đường kính dây làm thay đổi mô-men xoắn khoảng 4%, trong khi thay đổi 1% đường kính cuộn làm thay đổi nó 1%.

Trên dây 1,0 mm, dung sai h9 tiêu chuẩn 0,025 mm đã là 2,5% đường kính. Điều đó tương đương với khoảng 10% biến thiên mô-men xoắn, trước bất kỳ đóng góp nào từ sự phân tán mô đun hoặc hình học chân lò xo. Đây là lý do tại sao dung sai mô-men xoắn chặt hơn cộng hoặc trừ 10% không thể được cung cấp trên dây thương mại tiêu chuẩn.

Chuỗi Dung sai Đầy đủ

Đường kính dây

h9 là điểm khởi đầu thông thường cho dây lò xo. Khi dung sai mô-men xoắn dưới 8% được ghi trên bản vẽ, chúng tôi khuyên dùng h8 hoặc một dải đường kính cố định đã thỏa thuận với nhà máy sản xuất dây, ví dụ: 1,00 mm cộng hoặc trừ 0,008 mm. Dải chặt hơn phải được đặt hàng theo lô của nhà máy, vì các lô lẫn lộn sẽ tái đưa sự phân tán vào.

Mô đun đàn hồi

Thép không gỉ 302 và 304 kéo nguội có độ cứng khoảng 193 GPa với độ phân tán lô điển hình cộng hoặc trừ 2%. Sự phân tán đó làm thay đổi mô-men xoắn cùng 2%, vì vậy nó phải được bao gồm trong tính toán chồng chất thay vì đo một lần và giả định là không đổi.

Hình học chân lò xo

Chiều dài chân, góc chân và bán kính uốn ở gốc chân đều ảnh hưởng đến vị trí lò xo tiếp xúc với bộ phận ghép nối. Chúng tôi giữ góc chân ở mức cộng hoặc trừ 2 độ và chiều dài chân ở mức cộng hoặc trừ 0,3 mm đối với lò xo có dây trên 2 mm, siết chặt cả hai số liệu theo yêu cầu. Bán kính uốn ở gốc chân không được nhỏ hơn một nửa đường kính dây, nếu không chân lò xo sẽ trở thành điểm mỏi đầu tiên.

Giảm ứng suất sau khi quấn

Quấn lò xo để lại ứng suất dư sẽ giảm dần trong vài trăm chu kỳ đầu tiên, vì vậy mô-men xoắn đo được khi nguội không phải là mô-men xoắn mà khách hàng thấy khi sử dụng. Giảm ứng suất ở nhiệt độ thấp 200-300 độ C trong 30-60 phút giúp ổn định hình học và giảm mất mô-men xoắn ban đầu, đặc biệt đối với lò xo có chỉ số cao.

Cửa sổ Chỉ định Điển hình

Ứng dụng

• Kẹp, chốt và cơ cấu giảm chấn
• Bản lề cửa và nắp trong thiết bị gia dụng
• Kẹp giữ cho nội thất ô tô
• Nắp đậy y tế và dụng cụ
• Lò xo công tắc và tiếp điểm điện

Cách Viết Bản Vẽ

Cung cấp đường kính dây và dung sai, đường kính ngoài, số vòng dây, chiều dài chân và góc chân, góc lệch làm việc tại đó mô-men xoắn được kiểm tra, và khoảng hở đồ gá được sử dụng để đo. Nêu dung sai mô-men xoắn so với góc lệch xác định thay vì vị trí tự do, vì góc tự do di chuyển sau khi giảm ứng suất trong khi mô-men xoắn ở góc cố định thì không.

TOPONE đã sản xuất dây thép không gỉ từ năm 1993 và cung cấp cả dây và lò xo xoắn quấn, nghĩa là dung sai dây và dung sai lò xo được thỏa thuận tại một nơi thay vì phải đàm phán giữa hai nhà cung cấp.