拉伸弹簧、压缩弹簧是通过将线材缠绕成环形或螺旋形来产生力，并用于在部件之间施加外力的机械构件。
结构、用途、使用案例
结构
拉伸弹簧与压缩弹簧的外观照片如图1所示。
图1.拉伸弹簧、压缩弹簧的外观
这两种部件均由金属丝制成，拉伸弹簧两端带有用于钩挂的环形部分。压缩弹簧的两端为扁平结构，能够稳定地产生推压力。
用途
在使用时，将弹簧的端部安装到2个部件上，从而在2个部件之间施加拉力或推力。需要施加拉力时使用拉伸螺旋弹簧，而需要施加推力时使用压缩螺旋弹簧。弹簧类产品具有各种不同外径和线径等，用户可以从中相应选型使用。
使用案例
图2中显示了使用拉伸螺旋弹簧作为在移动台的一个方向上施加载荷的机械构件的案例。
图2.拉伸弹簧使用案例
在固定座和活动座之间设置销钉，将拉力螺旋弹簧的两端分别安装到销钉上予以固定。利用此时产生的固定力，工作台始终在轴端与发生直线位移的驱动电机前端位置相接触，从而使移动工作台能够移动。
图3显示了压缩螺旋弹簧的使用案例。
图3.压缩弹簧使用案例
其结构是通过安装在两块板之间的螺丝来调整移动板上的光学部件光轴。调整螺丝上用于将固定板和移动板部件压靠在一起的部分安装有压缩螺旋弹簧。当利用调整螺丝和穿在螺丝上的压缩螺旋弹簧加大固定板与活动板之间的间距时，压缩螺旋弹簧产生的力持续作用于移动板的下表面，从而使调整作业更加易于完成。
选型要点
根据弹簧的各项参数值选型
进行压缩弹簧选型时应了解的项目内容如表1所示。
表1. 进行弹簧选型所需的必要项目
项目 | 内容 |
外径 | 这是弹簧线圈的外径尺寸 |
线径 | 这是弹簧线材的外径尺寸 |
自由长度 | 这是两端无载荷时的长度尺寸 |
最大拉伸长度 | 这是拉伸弹簧通过拉伸两端拉长时能够达到的最大长度 |
最大压缩长度 | 这是压缩弹簧通过按压两端压缩时能够达到的最小长度 |
弹簧刚性 | 这是弹簧伸缩时的位移量与产生的力之间的关系 |
初始张力 | 这是当弹簧承受拉伸、压缩力时，弹簧开始发生变形时的力 |
此外，图4中显示了弹簧长度和载荷之间的关系。
图4.弹簧长度和载荷之间的关系
用户可以使用的范围是从蓝线表示的自由长度位置到最大允许挠度位置之间的范围。选型时必须将这些内容考虑在内。对于拉伸弹簧来说，从自由长度开始变形的力不是“零”，而是一个恒定值，称为初始张力。而对于压缩螺旋弹簧来说，从自由长度开始变形时的力是从“零”开始。
图5中是拉伸螺旋弹簧的各项参数值。显示了各种型号压缩螺旋弹簧的“自由长度”、“线径”、“最大挠度”、“最大载荷”、“初始张力”和“弹簧常数”。
图5.拉伸螺旋弹簧的各项参数值
型号 | 线径 | 动载荷时 | 初始张 N (参考值) | 弹簧常数N/mm | ||
Type | D-L | 最大挠度 Fmax. | 最大载荷 N | |||
AWY | 2-10 | 0.25 | 5.7 | 1.86 | 0.34 | 0.27 |
2-15 | 10.3 | 0.15 | ||||
2-20 | 14.0 | 0.11 | ||||
2-25 | 18.2 | 0.08 | ||||
2-30 | 22.1 | 0.07 | ||||
AWY | 3-10 | 0.3 | 8.7 | 2.25 | 0.29 | 0.23 |
3-15 | 16.6 | 0.12 | ||||
3-20 | 25.0 | 0.08 | ||||
3-25 | 33.3 | 0.06 | ||||
3-30 | 40.0 | 0.05 | ||||
AWY | 4-15 | 0.4 | 10.0 | 3.24 | 0.59 | 0.26 |
4-20 | 16.8 | 0.16 | ||||
4-25 | 22.5 | 0.12 | ||||
4-30 | 28.4 | 0.09 | ||||
4-35 | 33.7 | 0.08 | ||||
4-40 | 38.5 | 0.07 | ||||
AWY | 5-15 | 0.5 | 6.8 | 4.22 | 0.88 | 0.49 |
5-20 | 11.7 | 0.28 | ||||
5-25 | 17.0 | 0.20 | ||||
5-30 | 21.2 | 0.16 | ||||
5-35 | 26.1 | 0.13 | ||||
5-40 | 34.0 | 0.10 | ||||
5-45 | 37.7 | 0.09 | ||||
5-50 | 42.5 | 0.08 | ||||
AWY | 6-20 | 0.6 | 14.0 | 8.14 | 1.27 | 0.49 |
6-25 | 21.2 | 0.32 | ||||
6-30 | 28.0 | 0.25 | ||||
6-35 | 35.0 | 0.20 | ||||
6-40 | 41.1 | 0.17 | ||||
6-45 | 50.0 | 0.14 | ||||
6-50 | 53.8 | 0.13 | ||||
6-55 | 63.6 | 0.11 | ||||
6-60 | 70.0 | 0.10 | ||||
同样，图6中是产品手册中记载的压缩螺旋弹簧的各项参数值。在此，“弹簧常数”、“自由长度”和“外径”很重要。
图6.压缩螺旋弹簧的各项参数值
弹簧常数N/mm{kgf/mm} ※WY型D12/14、WT型 D12/14/20不可用。
D | Type | |||||||
WY | WR | WF | WL | WT | WM | WH | WB | |
2 | 0.5 | |||||||
3 | 0.1 | 0.3 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 3.9 | |
4 | 2.9 | 4.9 | ||||||
5 | 2.0 | 2.9 | 5.9 | 9.8 | ||||
6 | ||||||||
8 | ||||||||
10 | 0.2 | |||||||
12 | ||||||||
13 | 9.8 | 19.6 | ||||||
14 | ||||||||
16 | ||||||||
18 | 0.5 | 1.0 | 2.9 | 3.9 | 4.9 | 14.7 | 29.4 | |
20 | ||||||||
22 | 29.4 | |||||||
27 | ||||||||
Fmax. | F=L×75% | F=L×60% | F=L×45% | F=L×40% | F=L×40% | F=L×35% | F=L×30% | F=L×25% |
d | 压紧长度 | F | 载荷 | 型号 |
Type D-L | ||||
1.1 | 8.2 | 6 | 5.9｛0.6｝ | WL16-15 |
1.1 | 8.2 | 8 | 7.8｛0.8｝ | WL16-20 |
1.2 | 10 | 10 | 9.8｛1.0｝ | WL16-25 |
1.2 | 10 | 12 | 11.8｛1.2｝ | WL16-30 |
1.2 | 10 | 14 | 13.7｛1.4｝ | WL16-35 |
1.2 | 10 | 16 | 15.7｛1.6｝ | WL16-40 |
1.4 | 21 | 18 | 17.7｛1.8｝ | WL16-45 |
1.4 | 21 | 20 | 19.6｛2.0｝ | WL16-50 |
1.4 | 21 | 22 | 21.6｛2.2｝ | WL16-55 |
1.4 | 21 | 24 | 23.5｛2.4｝ | WL16-60 |
1.5 | 29.7 | 26 | 25.5｛2.6｝ | WL16-65 |
1.5 | 29.7 | 28 | 27.5｛2.8｝ | WL16-70 |
1.5 | 29.7 | 32 | 31.4｛3.2｝ | WL16-80 |
1.6 | 40 | 36 | 35.3｛3.6｝ | WL16-90 |
“弹簧常数”是针对每个型号统一记载。此外，“压紧长度”是单独描述的，“自由长度”和“外径”由压缩螺旋弹簧的型号编号表示。
根据弹簧的安装方式选型
将弹簧组装到设备中时，必须将其两端固定到对象部件上。用于这一目的零部件由制造商提供，用于拉伸螺旋弹簧的安装零部件如图7所示，用于压缩弹簧的安装零部件如图8所示。
图7.拉伸螺旋弹簧用配件一览
拉伸弹簧用拉柱 | 拉伸弹簧用拉柱 | 拉伸弹簧用拉柱 |
|
|
|
· 通过将拉伸弹簧的末端安装到孔中使用 · 用螺丝将这一零部件固定在目标零部件上 | · 将拉伸弹簧的末端安装到缺口孔中使用 · 用螺丝将这一零部件固定在目标零部件上 | · 通过将拉伸弹簧的末端安装到凹槽部位使用 · 利用螺丝固定到目标零部件上时，将扳手挂在六角柱上拧紧 |
拉伸弹簧用拉柱（槽） | 拉伸弹簧用拉柱 | 拉伸弹簧用拉柱 |
|
|
|
· 通过将拉伸弹簧的末端安装到凹槽部位使用 · 用螺丝固定到目标部件上时，使用分体结构的“槽”，并用螺丝刀固定 | · 将拉伸弹簧的末端安装到内六角螺栓尖端的孔中使用 · 可利用固定螺丝的拧入量调整拉伸弹簧所产生的作用力 | · 将拉伸弹簧的末端安装到L型杆尖端的孔中使用 · 利用L形杆另一端加工出的螺纹固定在目标零部件上 |
图8.压缩螺旋弹簧用配件一览
压缩螺旋弹簧垫圈 | 压缩螺旋弹簧垫圈 | 压缩螺旋弹簧垫圈 |
|
|
|
· 使用2个本部件，将凸起部位的外径嵌入到压缩螺旋弹簧的内径两端使用。 · 部件材质包括金属、塑料。 | · 将整个螺丝穿过本部件的贯通螺孔，在另一侧将带通孔的肩形垫圈以凸部相对的方式配置好，并将压缩螺旋弹簧安装在二者之间。在带有通孔的端面上产生弹簧力。 | · 将这一部件放置在压缩螺旋弹簧接触的表面上。 |
这些部件是根据用户的各种安装要求而呈现的，因此最好从中进行选型。
|
|
|
|
米思米 | 米思米 | 米思米 | 米思米 |
关联类别
Ø 拉伸弹簧
Ø 压缩弹簧
