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標(biāo)題: 求助大神：扭簧設(shè)計 [打印本頁]
作者: 生理鹽水    時間: 2018-10-8 11:46
標(biāo)題: 求助大神：扭簧設(shè)計
最近設(shè)計一個機構(gòu)，扭簧方便出現(xiàn)了好多問題，特意來此求教下大神：
先上一波圖：
(, 下載次數(shù): 204) (, 下載次數(shù): 185)
如圖，當(dāng)綠色蓋板與底板平行的時候有一個卡扣勾住底板，卡扣松開后綠色蓋板向上彈起，直到碰到限位停止，翻轉(zhuǎn)120°。
詳細信息：
1、綠色蓋板重量為2KG
2、軸承外徑為19mm
(, 下載次數(shù): 220) (, 下載次數(shù): 241) (, 下載次數(shù): 248)

開始計算需要扭力按照：
問題：


作者: xuzhuodage    時間: 2018-10-8 11:54
頂起
作者: 喂我袋鹽    時間: 2018-10-8 12:19
LZ公司是生產(chǎn)扭簧的，還是準(zhǔn)備定做、采購扭簧的？
作者: 塵世天涯    時間: 2018-10-8 12:56
樓主這個應(yīng)用，扭簧肯定不是最佳選擇，用氮氣彈簧的效果會比扭簧好的多，原因如下

1. 扭簧在兩個工作角度的扭矩差別非常大，滿足打開狀態(tài)的扭矩之后，可能就會發(fā)現(xiàn)閉合狀態(tài)下的扭矩已經(jīng)很高了
2. 扭簧打開過程是一個突然加速的過程，對使用者不是很友好，卡扣打開后突然彈開，會很突然，嚴(yán)重情況下會打到手

相對來說，氮氣彈簧的的輸出相對恒定，打開過程相對緩慢

如果樓主堅持用扭簧，關(guān)于你提的扭矩計算方式，給點我的意見：供參考

工作半徑的選取，取決于蓋板和底板的設(shè)計，具體看受力點在什么位置，沒有固定值。樣本給出的是假定1/2力臂下的扭矩，你可以根據(jù)需要自行調(diào)整


作者: 生理鹽水    時間: 2018-10-8 13:09
塵世天涯 發(fā)表于 2018-10-8 12:56
樓主這個應(yīng)用，扭簧肯定不是最佳選擇，用氮氣彈簧的效果會比扭簧好的多，原因如下

1. 扭簧在兩個工作角 ...


作者: 塵世天涯    時間: 2018-10-8 13:24
生理鹽水 發(fā)表于 2018-10-8 13:09
  • 樣本？是哪個廠商的，能否給我一個連接？
  • 受力點是否就是兩個扭簧安裝點的直徑？

    • 說來慚愧，扭簧我只用過一個品牌的，Misumi
    力臂是從蓋板或底板跟扭簧的第一個接觸點開始算的


    作者: fangyunsheng    時間: 2018-10-8 13:30
    本帖最后由 fangyunsheng 于 2018-10-8 13:34 編輯

    給你上個圖參考啊，用一根拉簧實現(xiàn)你說的效果。不過如果可能還是用氮氣彈簧比較好。
    前兩張是關(guān)閉后的狀態(tài)，后兩張是打開后的狀態(tài)。打開后彈簧繞轉(zhuǎn)軸彎曲，圖中鋸齒狀的結(jié)構(gòu)是一個可以調(diào)節(jié)的小結(jié)構(gòu)。
    這個件撿來的，不知道是做什么的，看到結(jié)構(gòu)挺巧妙，今天正好用來給你做參考。
    作者: 孤鷹GE    時間: 2018-10-8 13:34
    頂起
    作者: 冰小帥    時間: 2018-10-8 14:06
    樓主是不是想做一個彈簧，彈力的變換剛好等于蓋板基于旋轉(zhuǎn)點的重力變換量加一個恒定的摩擦力。想法挺好的，但是實現(xiàn)有點難度。你跟供應(yīng)商溝通一下吧，盡量的接近應(yīng)該還是可以做到的。你自己考慮不到這么多了，彈簧看著簡單做精了還是挺復(fù)雜了。像你這種使用場合我們普通的彈簧應(yīng)該是做不到。（不知道我理解的對不對，個人建議僅供參考）
    作者: 生理鹽水    時間: 2018-10-8 14:55
    冰小帥 發(fā)表于 2018-10-8 14:06
    樓主是不是想做一個彈簧，彈力的變換剛好等于蓋板基于旋轉(zhuǎn)點的重力變換量加一個恒定的摩擦力。想法挺好的， ...

    你說的好復(fù)雜，我就是想在轉(zhuǎn)軸中心加一個扭簧，讓翻蓋翻開，這個扭簧如何選型僅此而已！
    作者: 生理鹽水    時間: 2018-10-8 14:57
    fangyunsheng 發(fā)表于 2018-10-8 13:30
    給你上個圖參考啊，用一根拉簧實現(xiàn)你說的效果。不過如果可能還是用氮氣彈簧比較好。
    前兩張是關(guān)閉后的狀態(tài) ...

    謝謝！我知道可以用其他方式來解決此問題，但是我想用扭簧來做這個翻蓋機構(gòu)，并且并不復(fù)雜，同時因為從未用過扭簧，所以有一些實際應(yīng)用的問題，在論壇請教一下！
    作者: 生理鹽水    時間: 2018-10-8 14:58
    塵世天涯 發(fā)表于 2018-10-8 13:24
    說來慚愧，扭簧我只用過一個品牌的，Misumi
    力臂是從蓋板或底板跟扭簧的第一個接觸點開始算的

    米思米我也用過，可惜米思米的樣冊沒有一些計算方法，同時他們家的扭簧都是小型的，絲徑與內(nèi)徑都是！
    作者: dhb833    時間: 2018-10-8 15:13
    感覺完全不懂的樣子
    作者: 機械制鳥    時間: 2018-10-8 15:35
    去五金店買幾個扭簧試試
    作者: fangyunsheng    時間: 2018-10-8 15:50
    本帖最后由 fangyunsheng 于 2018-10-8 16:10 編輯
    生理鹽水 發(fā)表于 2018-10-8 14:57
    謝謝！我知道可以用其他方式來解決此問題，但是我想用扭簧來做這個翻蓋機構(gòu)，并且并不復(fù)雜，同時因為從未 ...

    如果就想用扭簧，那么扭力的大小應(yīng)該是克服蓋板自重產(chǎn)生的力矩，這個力矩是變力，在蓋板水平的時候產(chǎn)生的力最大，扭簧要克服的是這個力，既然用了軸承，軸承處產(chǎn)生的摩擦力很小了，感覺可以忽略。
    重力力矩=重力*(蓋板長度/2)=扭力*扭簧著力點到扭簧中心距離  以目前數(shù)據(jù)：重力力矩=20*(263/2)=2630 N*mm= 扭力*15mm ，這個計算出來的扭力是兩個彈簧產(chǎn)生的
       （注：圖中有尺寸263，但實際可能比這個要大；尺寸15根據(jù)圖示的彈簧尺寸畫圖測量得到）

    扭簧扭力大小就查手冊計算吧，另外為了保險乘個大于1的安全系數(shù)。

    如果是我，會把扭簧的固定孔多做幾個，萬一力太大了或者太小了，可以有一定的調(diào)整余地。

    作者: 冰小帥    時間: 2018-10-8 15:51
    生理鹽水 發(fā)表于 2018-10-8 14:55
    你說的好復(fù)雜，我就是想在轉(zhuǎn)軸中心加一個扭簧，讓翻蓋翻開，這個扭簧如何選型僅此而已！

    那你這個應(yīng)該簡單了，利用三角函數(shù)算出蓋板基于轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時的最大重力（應(yīng)該是蓋板在水平方向的時候），然后這個最大重力加上摩擦力就是翻轉(zhuǎn)所需要的力了，然后用彈簧線速度與蓋板重心線速度比算出力比關(guān)系，就知道彈簧需要的力了。
    作者: 葛式一    時間: 2018-10-8 16:38
    GB 23935 圓柱螺旋彈簧設(shè)計計算
    作者: mxh12345    時間: 2018-10-8 16:59
    樓主可以試試用ANSYS軟件進行仿真測試
    作者: 微雨風(fēng)塵    時間: 2018-10-8 17:23
    扭矩計算力需要加上蓋子的重力產(chǎn)生的阻力扭矩,這是一個變化量.如果要保證蓋子能夠達到指定位置,那么必然存在加速度,因此限位上的緩沖裝置必不可少.彈簧圈數(shù)及線徑可以參考下面軟件http://www.fsth88.com/spring/niuhuangjisuan.html
    再細致的按手冊算吧
    作者: 遠祥    時間: 2018-10-8 18:14
    樓主這個扭簧要定制而成了。
    作者: 喂我袋鹽    時間: 2018-10-8 18:22
    fangyunsheng 發(fā)表于 2018-10-8 13:30
    給你上個圖參考啊，用一根拉簧實現(xiàn)你說的效果。不過如果可能還是用氮氣彈簧比較好。
    前兩張是關(guān)閉后的狀態(tài) ...

    老鼠夾？

    鋸齒狀這里的結(jié)構(gòu)有沒有正面照片？

    謝謝分享~
    作者: fangyunsheng    時間: 2018-10-9 07:49
    喂我袋鹽 發(fā)表于 2018-10-8 18:22
    老鼠夾？

    鋸齒狀這里的結(jié)構(gòu)有沒有正面照片？

    你要的鋸齒結(jié)構(gòu)
    作者: 前景錢    時間: 2018-10-9 09:40
    扭簧不太會計算，一般是根據(jù)經(jīng)驗來選。
    作者: 瑞香    時間: 2018-10-9 13:56
    樓主發(fā)的這個貼，令人收獲頗多...好貼..
    作者: yc1990717120    時間: 2018-10-9 15:21
    樓主好：
          不知道你的設(shè)計要求是哪些，總感覺這6個問題問不到點子上；
          1&2、摩擦力矩所指是哪兩個零件之間的摩擦呢？沒有發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)上的摩擦配合（通常對軸承的摩擦力就忽略了）
                   搞不清楚摩擦對象就沒法確定計算參數(shù)了；
          3&4、好像沒有特定的計算方式，要找供應(yīng)商咨詢或?qū)嵨镌囼灒Y(jié)構(gòu)上多為根據(jù)經(jīng)驗留足空間；
          5、現(xiàn)有的彈簧結(jié)構(gòu)會有偏斜，實際扭力比理論值略小；本身彈簧扭力也是在一定公差范圍內(nèi)，需要自行調(diào)整扭力公差；
               當(dāng)然也有避免偏斜的彈簧結(jié)構(gòu)
          6、這些細節(jié)通常就交給彈簧廠商了，你處規(guī)定總體尺寸和扭力曲線就好
    作者: 生理鹽水    時間: 2018-10-9 18:49
    yc1990717120 發(fā)表于 2018-10-9 15:21
    樓主好：
          不知道你的設(shè)計要求是哪些，總感覺這6個問題問不到點子上；
          1&2、摩擦力矩所指是哪 ...

    你說的有點不對：

    1、摩擦力矩當(dāng)然是蓋板與底板的旋轉(zhuǎn)軸的摩擦力矩了，不知道這個力矩或者叫轉(zhuǎn)矩，如何選擇合適力的扭簧？
    2、偏斜是扭簧工作過程中內(nèi)部沒有支持造成的，理想的工作狀態(tài)下扭簧應(yīng)該是一致保持圓柱形狀，但是在實際情況下，扭簧會辦成紡錘型或者漏斗形等等，
    3、你說的更不對了，如果力臂對扭簧的扭力有影響，并且有很大占比的話，那你計算的扭力就是錯誤的�。�

    扭簧選型核心就是轉(zhuǎn)矩啊，這種核心的東西都搞不懂，怎么能選好呢？
    我覺得你太敷衍了！
    不是我的問題問不到點子上，是你沒認(rèn)真看！想當(dāng)然！
    作者: 西街城柏    時間: 2018-10-9 19:10
    寫的真不錯，值得分享，給作者32個贊!
    作者: 西街城柏    時間: 2018-10-9 19:10
    寫的真不錯，值得分享，給作者32個贊!
    作者: 夜孤城le    時間: 2018-10-9 21:00
    簡單算了一下，按現(xiàn)在的尺寸來說的話，你的扭臂會變形，可以減短扭臂的長度，或者增加有效圈數(shù)。
    作者: 夜孤城le    時間: 2018-10-9 21:08
    生理鹽水 發(fā)表于 2018-10-9 18:49
    你說的有點不對：

    1、摩擦力矩當(dāng)然是蓋板與底板的旋轉(zhuǎn)軸的摩擦力矩了，不知道這個力矩或者叫轉(zhuǎn)矩，如 ...

    摩擦力矩這個沒看懂，你不放去一個稍微大點兒的安全系數(shù)，然后在扭簧中間加個引導(dǎo)桿。
    作者: lhd1977    時間: 2018-10-10 08:11
    給個參考吧，軸16mm,翻轉(zhuǎn)90度，專業(yè)治具組裝
    作者: 喂我袋鹽    時間: 2018-10-10 08:42
    fangyunsheng 發(fā)表于 2018-10-9 07:49
    你要的鋸齒結(jié)構(gòu)

    謝謝您的分享！
    有幾個問題，請教：
    1）調(diào)節(jié)死點還是拉力？
    2）這種彈簧機構(gòu)，如何自動化裝配呢？
    作者: 夜孤城le    時間: 2018-10-10 12:30
    夜孤城le 發(fā)表于 2018-10-9 21:00
    簡單算了一下，按現(xiàn)在的尺寸來說的話，你的扭臂會變形，可以減短扭臂的長度，或者增加有效圈數(shù)。

    根據(jù)這個公式算的
    作者: 夜孤城le    時間: 2018-10-10 12:37
    夜孤城le 發(fā)表于 2018-10-9 21:08
    摩擦力矩這個沒看懂，你不放去一個稍微大點兒的安全系數(shù)，然后在扭簧中間加個引導(dǎo)桿。

    安全系數(shù)一般用在校核強度和剛度的時候，你的這個模型最大應(yīng)力應(yīng)該在水平的時候發(fā)生，所以在計算最大扭矩的時候應(yīng)該加上安全系數(shù)。我自己也設(shè)計過扭簧，沒用到過摩擦力矩、加速度這些概念。

    作者: Dongwei.yuan    時間: 2018-10-10 14:08
    mxh12345 發(fā)表于 2018-10-8 16:59
    樓主可以試試用ANSYS軟件進行仿真測試

    哈哈哈這個真心搞笑

    作者: 朱凱_KXASa    時間: 2018-10-10 14:51
    學(xué)習(xí)了
    作者: yc1990717120    時間: 2018-10-10 17:13
    生理鹽水 發(fā)表于 2018-10-9 18:49
    你說的有點不對：

    1、摩擦力矩當(dāng)然是蓋板與底板的旋轉(zhuǎn)軸的摩擦力矩了，不知道這個力矩或者叫轉(zhuǎn)矩，如 ...

    1、靠扭簧彈起蓋板，主要克服蓋板自重重力矩；如果要降低軸承游隙增加阻力以降低彈起速度的情形另說
         至于所謂旋轉(zhuǎn)軸的摩擦力矩，著實看不出來；
    2、重點要說的是扭簧的偏斜是朝著扭力降低的方向；
    3、扭簧力臂本身在受載時形變就會導(dǎo)致扭簧扭力降低，不同的線徑和結(jié)構(gòu)效果也不盡相同；
    4、并非敷衍你，專業(yè)的事情就得找專業(yè)的人員。邊做邊學(xué)，項目時程不會等人。
    5、能潛心搞材料或者底層零件研究的人不多了，唉
    作者: 仔小胖    時間: 2021-1-14 12:52
    現(xiàn)在畫扭簧我都是憑公式憑感覺，完全找不到正經(jīng)完整的計算流程，和驗算過程



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