许多弹簧对负荷精度有较高的要求,如气门弹簧的负荷偏差不得大于规定负荷的5%—6%,以具有圆钢丝的拉、压弹簧为例,如果钢丝直径偏差为1%,负荷就会产生4%左右的偏差。由此可见,严格的尺寸精度对保证弹簧的质量也是十分重要的。其应力集中的部位常常是造成疲劳***的疲劳源。疲劳源还易在表面脱碳的部位首先发生,因此严格控制脱碳层深度也是一个很重要的质量指标。为提高弹簧材料的表面质量,可以对材料表面进行磨光或抛光,在钢丝拉拔前采用剥皮工艺剥除一层材料表皮,这样可以将大部分表面缺陷去掉。弹簧热处理时可采用控制气氛或真空热处理,防止表面脱碳和氧化。
对材料的均匀性要求是指对材料的化学成分、力学性能、尺寸偏差等各项指标要求均匀和稳定一致。如果材料各方面性能不一致,会给弹簧生产带来很大的困难,造成产品几何尺寸、硬度、负荷等参数的离散性,严重的不均匀性甚至会造成废品。
了满足上述性能要求,弹簧钢必须具有优良的冶金质量,包括严格控制的化学成分、高的纯洁度、低的杂质含量、低的非金属夹杂物含量,并控制其形态、粒度和分布。此外还要求钢质的均匀性和稳定性。弹簧钢还应具有良好的表面质量和的外形和尺寸。
弹簧是利用材料的弹性和结构特点,通过变形和储存能量工作的一种机械零(部)件,可用于减震、夹紧、测力等。弹簧在各种元件中用途广泛,标准中规定了弹簧标准件的规格。在从事设计工作时,应尽量从标准件中选取,特殊情况可设计非标弹簧。
弹簧可分为螺旋弹簧、板弹簧、平面涡卷弹簧和碟形弹簧等。其中,圆柱螺旋弹簧结构简单、制造方便、用途很广,分为压缩弹簧、拉伸弹簧和扭转弹簧三种。
异形弹簧与圆锥螺旋异形弹簧的作用相似,它承受压力吸收的能量大,由于制造困难,仅用于受空间限制的特殊情况。平面蜗卷弹簧圈数较多,变形量较大,能储存较大的能量,多用于压紧弹簧和仪器仪表中的储能元件。
弹簧可用单片弹簧钢板或多片叠加而成,其缓冲和减振性能好,尤其是多板弹簧的减振性能强,主要用于汽车、拖拉机和铁道车辆的悬挂装置。
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