EN
Kiertyvät jouset ovat välttämättömiä mekaanisia komponentteja, joita käytetään laajalti autoteollisuuden osissa, kotitalouskoneissa, teollisuuskoneissa, lääkintälaitteissa ja arkipäivän kiinnitysosissa. Toisin kuin puristus- ja venytysjouset, jotka kestävät lineaarista voimaa, kiertyvät jouset kestävät pyörivää vääntömomenttia ja varastoivat sekä vapauttavat pyörivää energiaa saavuttaakseen toimintoja kuten nollaus, pyöriminen ja puristus.
1. Kiertyvän jousen keskitetty vääntömomenttikaava
T = (E × d⁴ × θ) / (3660 × D × N)
Laskentatarkkuuden varmistamiseksi kaikkien parametrien on käytettävä yhtenäisiä alan standardiyksiköitä. Yksityiskohtaiset määritelmät on lueteltu alla:
-
E (Kimmoisuusmoduuli) : Jousimateriaalin Youngin moduuli. Tyypillisille hiiliteräksisille ja ruostumattomalle teräkselle E = 206000 MPa (vakioarvo yleisille jousimateriaaleille)
-
θ (Taipumiskulma) : Jousen tehokas kiertokulma kuormituksen alla, yksikkö: asteikko (°)
-
N (Aktiivisten kierrosten lukumäärä) : Kiertyvän jousen tehokkaat toimintakierrokset (suljetut päät ja tehottomat kierrokset eivät sisälly)
Käytännön insinöörisovelluksissa meidän on yleensä laskettava kiertyvän jousen jäykkyys (torque per degree) , joka kuvaa sitä vääntömomenttia, joka vaaditaan jousen kiertymiseen yhden asteen verran. Tämä parametri on intuitiivisempi jousen valinnassa ja rakennemuunnoksessa.
K = Torsiojousen nopeus yksikkö: N·mm/°
3. Hän ei ole kuollut. Vaiheittainen torsion kehdon vääntömomentin laskenta
-
Sähköllä varustettujen laitteiden ja laitteiden käyttö
-
Käännöksen keskipituus D = 12 mm
-
Työsuuntauskulma θ = 90°
Vaihe 1: Laske kehdon nopeus K
K = (206000 × 16) / 175680
Vaihe 2: Laske lopullinen käyttöpyörä T
Tämän vääntöjohdon lopullinen vääntömomentti 90° pyörimiskulmassa on 1688,4 N·mm.
Laskelman perusteella voimme tiivistää torsion kehdon vääntömomentin määrittävät keskeiset tekijät, jotka voivat ohjata sinua kehdotuksen mukauttamisessa ja säätelyyn:
Kiertomomentti on suoraan verrannollinen langan halkaisijan neljänteen potenssiin . Tämä on herkkin parametri. Pieni lisäys langan halkaisijassa johtaa jyrkkään kiertomomentin nousuun. Esimerkiksi langan halkaisijan kaksinkertaistaminen lisää kiertomomenttia 16-kertaiseksi samoissa olosuhteissa.
Kiertomomentti on kääntäen verrannollinen kierroksen halkaisijaan. Mitä suurempi jousen kierros, sitä pienempi lähtökiertomomentti; mitä pienempi kierroksen halkaisija, sitä suurempi kiertovoima.
Aktiivisten kierrosten lukumäärä on kääntäen verrannollinen kiertomomenttiin. Enemmän aktiivisia kierroksia tarkoittaa pehmeämpää kiertojousta ja pienempää kiertomomenttia; vähemmän aktiivisia kierroksia tarkoittaa jäykempää jousta ja suurempaa kiertomomenttia.
Eri jousimateriaalit ovat eri E-arvoja. Korkealujuinen seosjousiteräs on suuremman kimmomoduulin kuin tavallinen hiiliteräs, joten se voi tuottaa suuremman kiertomomentin samassa koossa.
Tosiasiallisessa laskelmassa ja sovelluksessa monet suunnittelijat tekevät virheitä, jotka johtavat kelpaamattomiin kevättuotteisiin. Seuraavat tärkeimmät varotoimet on esitetty yhteenvetoina:
-
Varoituslaitteen käyttö : Vääntöjohdolla on turvallinen pyörivä kulma. Liiallinen taivutus (joka ylittää suunnittelun rajan) aiheuttaa muovisen muodonmuutoksen, mikä johtaa pysyvään vääntömomentin menetyksen. Tavanomainen turvallinen kaareutumisväli on 0-180°.
-
Harkitse väsymyksen vähenemistä : Kehysten, jotka toimivat usein ja pitkään, osalta 5 - 10% vääntömomentin marginaali on varattava alustavassa laskelmassa, jotta vältetään vääntömomentin heikkeneminen väsymisjaksojen jälkeen.
6. Usein Kysytyt Kysymykset (UKK)
Kehyksen nopeus (K) on kehyksen kiinteä ominaisuus, joka edustaa vääntömomentin pyörimisasteen mukaan; vääntömomentti (T) on muuttuva arvo, joka muuttuu kaaren kääntymiskulman mukaan. Vetoisuus määrittää kehdon vääntömomentin suorituskykyä.
Tämä standardikaava soveltuu kaikkiin perinteisiin sylinterimäisiin kiertojousiin, joissa on yhtenäinen langan halkaisija ja säännöllinen kierrosten väli. Kaavaa ei voida käyttää erikoismuotoisille kiertojousoille, muuttuvan halkaisijan jousoille ja ei-standardeille erikoisjousoille, joiden korjaamiseen tarvitaan elementtimenetelmän analyysi.
Jos vääntömomentti on liian pieni: kasvata langan halkaisijaa hieman, pienennä kierroshalkaisijaa tai vähennä aktiivisten kierrosten määrää. Jos vääntömomentti on liian suuri: pienennä langan halkaisijaa, suurenna kierroshalkaisijaa tai lisää aktiivisten kierrosten määrää.
Hallitseminen kiertojousen vääntömomentin laskentamenetelmä on perusta jousien suunnittelulle, valinnalle ja räätälöinnille. Käyttämällä tässä oppaassa esitettyjä standardia vääntömomenttikaavaa ja jousivakion kaavaa voit suorittaa tarkat teoreettiset laskelmat useimmille perinteisille kiertojousoille. Perusteltu vääntömomentin laskenta voi tehokkaasti estää jousien pettämisen, vähentää laitteiden huoltokustannuksia ja parantaa mekaanisten rakenteiden vakautta.