
扭簧绕着轴工作,所以它的尺寸不是一个「外径」,而是一组配合:内径对轴、支脚对装配面、旋向对受力方向。
扭簧在受力时内径会缩小(顺绕向受力)或增大(逆绕向受力)。图纸上如果只写自由状态内径,没写旋向和受力方向,做出来的件可能一装就抱死,或者转两下就松脱。
所以接扭簧件,我们先确认三件事:轴径、支脚怎么固定、受力往哪个方向转。
扭簧的参数表比压簧长,因为多了一整套「支脚 + 旋向」的信息。缺一项,打样就可能白做一次。
| 参数 | 说明 | 没有怎么办 |
|---|---|---|
| 线径 | 决定扭矩范围与支脚可做的形状 | 给扭矩要求与轴径 |
| 内径 | 与轴配合,受力后会变化 | 给轴径与配合间隙要求 |
| 圈数 | 决定扭转角度与刚度 | 给工作角度与扭矩 |
| 旋向 | 左旋 / 右旋,必须与受力方向一致 | 说明受力方向,我们定旋向 |
| 支脚角度与长度 | 决定装配位置与受力力臂 | 给装配图或三维模型 |
| 扭矩与角度 | 在指定角度下需要多少扭矩 | 给装配后的工作角度与手感要求 |
| 材料 | 弹簧钢、不锈钢、琴钢丝 | 给使用环境与循环要求 |
间隙太小,受力后抱死;太大,弹簧在轴上窜动。图纸上要写自由内径与轴径,不要只写一个「内径」。
支脚与线圈的过渡是应力集中点。R 角太小、去应力不到位,断裂多从这里开始。
角度按装配后的自然状态给,不要按自由状态给——装上就受力,角度会变。
两组线圈共用一个支脚时,两侧扭矩必须平衡,否则会偏摆。这类结构建议直接给三维模型。
扭簧在工作角度范围内,扭矩随角度近似线性增长,但超过某个角度后刚度会变,支脚也可能开始塑性变形。
所以设计时要给出「工作角度」和「极限角度」两个值:前者是日常使用的范围,后者是不允许越过的位置。我们按工作角度选线径与圈数,按极限角度做验证。
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