一直以来,Smalley 倍感自豪地以其无与伦比的专注精神为各行各业提供优质的定制或标准波簧解决方案。波簧和普通弹簧都属于压缩弹簧。尽管波簧的主要功能也是提供轴向负荷,但与普通弹簧相比,波簧具有多种关键的区别和优势。
无论是面对静态应用还是动态应用,波簧都可成为空间受限问题的理想解决方案。
高度是波簧与普通弹簧之间的一项显而易见的区别。波簧可提供与普通弹簧相同的弹力和变形,但其所占的轴向空间要比后者小得多。波簧可将高度降低 50%,这主要是由以下两个设计特点决定的:
(1) 扁线
普通弹簧通常由圆线制成,而波簧则采用扁线。与圆线相比,扁线所占据的垂直空间更小,这有助于缩减工作高度。
(2) 波形
顾名思义,波簧每层均会呈现出多个波浪形状。这种波形设计有助于提升弹簧的输
出负荷。在下图中,我们分别绘制了一个扁线螺旋弹簧、一个普通弹簧和一个波簧。
扁线螺旋弹簧的横截面比螺旋弹簧要薄,因此要想获得与螺旋弹簧相近的输出负荷,需要为其设置较高的自由高度。但与此形成对照的是,波簧的横截面也很薄,然而其自由高度却是最低的。这是因为波簧采用了独有的 Crest-to-Crest 对顶设计,该设计使波簧不仅具备类似螺旋弹簧的弹力,而且能够节省轴向空间。
现在您已经了解了普通弹簧与波簧最显著的区别,下面我们来解答一些常见问题。
1. 波簧是否可以替代普通弹簧?
波簧能够以相当于普通弹簧一半的自由高度输出不次于普通弹簧的弹力。由于节省了空间和重量,在现有应用中,波簧无法在不减小弹簧腔尺寸的情况下直接替代普通弹簧。必须将波簧设计到您的应用中,才能实现所有优点。
2. 波簧的功能是否与普通弹簧相同?
是的,波簧的功能与普通弹簧相同。波簧和普通弹簧都能够在受到压缩时沿轴向施加弹力。波簧的初始状态为自由高度,即弹簧没有承受任何负荷的高度。随后波簧将受力压缩到工作高度,同时输出指定负荷。这一点与普通弹簧相同。
波簧与普通弹簧的区别在于它们存储和释放能量的方式。波簧的储能需依靠弯矩(类似于简支梁),而普通弹簧则需要依靠扭矩。在承受负荷时,波簧上的波浪形状会逐渐变平以提供向上的弹力,从而实现完整的轴向负荷传递。与之不同的是,普通弹簧在压缩时会发生扭曲,因此并非所有弹力都必须和轴向对齐。
3. 能否制造出弹力不低于甚至超过螺旋弹簧的波簧?
在大多数情况下,我们可以对波数、材料厚度或圈数等参数进行各种改良,以提升弹力或使其与需求相符。请注意,我们需要在工作高度上承受负荷,这一点与普通弹簧承受弹力存在不同。
4. 波簧是否比普通弹簧成本更低?
在从整个组件的角度进行考虑时,波簧可以为您节省资金。Crest-to-Crest 对
顶波簧允许使用更小的组件,因此弹簧高度更低,弹簧腔更小。这一点可以为周边的组件节省大量成本,所节省的净额将远远超出波簧与普通弹簧之间的成本差异。
说到成本,波簧可能的确价格较高,但一旦为您的应用设备采用了波簧,那么您的总体成本则可有所降低。
5. 那就是说,波簧可以缩减我的组件尺寸并可能为我省钱,那我何不将所有弹簧都换成波簧呢?
波簧是一种理想的压缩弹簧,适用于狭窄的轴向和径向空间;但它并不是大行程和/或高负荷应用的理想解决方案。比如说孩子们玩的弹簧单高跷玩具。弹簧单高跷中的弹簧必须具备较大的行程,且输出负荷要足以将成年人弹起,因此使用普通的弹簧更为合适。
对于其他需要用到拉伸或扭转弹力的应用,请改为使用其他弹簧。波簧仅适用于压缩应用。
6. 我的组件中所采用的是螺旋压缩弹簧;为了节省空间,我打算改用波簧的设计方案。为了找到最适合我应用的波簧,我需要了解哪些信息?
由于波簧通常不能直接替代普通弹簧,您可以先为我们提供一些波簧的工作环境参数。为了解决这个问题,我们在此处为您提供了一份弹簧应用清单。请将此清单提交至 info@smalley.com,随后 Smalley 工程师会尽快联系您并与您讨论应用相关事宜。
关键点
如果您有兴趣了解更多有关波簧的信息,欢迎您参阅我们新推出的英文版本电子书。
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