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标题:求助大神：扭簧设计 [打印本页]
作者:生理盐水 时间:2018-10-8 11:46
标题:求助大神：扭簧设计
最近设计一个机构，扭簧方便出现了好多问题，特意来此求教下大神：
先上一波图：
(, 下载次数: 201) (, 下载次数: 181)
如图，当绿色盖板与底板平行的时候有一个卡扣勾住底板，卡扣松开后绿色盖板向上弹起，直到碰到限位停止，翻转120°。
详细信息：
1、绿色盖板重量为2KG
2、轴承外径为19mm
(, 下载次数: 216) (, 下载次数: 240) (, 下载次数: 244)

开始计算需要扭力按照：
问题：


作者:xuzhuodage 时间:2018-10-8 11:54
顶起
作者:喂我袋盐 时间:2018-10-8 12:19
LZ公司是生产扭簧的，还是准备定做、采购扭簧的？
作者:尘世天涯 时间:2018-10-8 12:56
楼主这个应用，扭簧肯定不是最佳选择，用氮气弹簧的效果会比扭簧好的多，原因如下

1. 扭簧在两个工作角度的扭矩差别非常大，满足打开状态的扭矩之后，可能就会发现闭合状态下的扭矩已经很高了
2. 扭簧打开过程是一个突然加速的过程，对使用者不是很友好，卡扣打开后突然弹开，会很突然，严重情况下会打到手

相对来说，氮气弹簧的的输出相对恒定，打开过程相对缓慢

如果楼主坚持用扭簧，关于你提的扭矩计算方式，给点我的意见：供参考

工作半径的选取，取决于盖板和底板的设计，具体看受力点在什么位置，没有固定值。样本给出的是假定1/2力臂下的扭矩，你可以根据需要自行调整


作者:生理盐水 时间:2018-10-8 13:09
尘世天涯 发表于 2018-10-8 12:56
楼主这个应用，扭簧肯定不是最佳选择，用氮气弹簧的效果会比扭簧好的多，原因如下

1. 扭簧在两个工作角 ...


作者:尘世天涯 时间:2018-10-8 13:24
生理盐水 发表于 2018-10-8 13:09
  • 样本？是哪个厂商的，能否给我一个连接？
  • 受力点是否就是两个扭簧安装点的直径？

    • 说来惭愧，扭簧我只用过一个品牌的，Misumi
    力臂是从盖板或底板跟扭簧的第一个接触点开始算的


    作者:fangyunsheng 时间:2018-10-8 13:30
    本帖最后由 fangyunsheng 于 2018-10-8 13:34 编辑

    给你上个图参考啊，用一根拉簧实现你说的效果。不过如果可能还是用氮气弹簧比较好。
    前两张是关闭后的状态，后两张是打开后的状态。打开后弹簧绕转轴弯曲，图中锯齿状的结构是一个可以调节的小结构。
    这个件捡来的，不知道是做什么的，看到结构挺巧妙，今天正好用来给你做参考。
    作者:孤鹰GE 时间:2018-10-8 13:34
    顶起
    作者:冰小帅 时间:2018-10-8 14:06
    楼主是不是想做一个弹簧，弹力的变换刚好等于盖板基于旋转点的重力变换量加一个恒定的摩擦力。想法挺好的，但是实现有点难度。你跟供应商沟通一下吧，尽量的接近应该还是可以做到的。你自己考虑不到这么多了，弹簧看着简单做精了还是挺复杂了。像你这种使用场合我们普通的弹簧应该是做不到。（不知道我理解的对不对，个人建议仅供参考 ）
    作者:生理盐水 时间:2018-10-8 14:55
    冰小帅 发表于 2018-10-8 14:06
    楼主是不是想做一个弹簧，弹力的变换刚好等于盖板基于旋转点的重力变换量加一个恒定的摩擦力。想法挺好的， ...

    你说的好复杂，我就是想在转轴中心加一个扭簧，让翻盖翻开，这个扭簧如何选型仅此而已！
    作者:生理盐水 时间:2018-10-8 14:57
    fangyunsheng 发表于 2018-10-8 13:30
    给你上个图参考啊，用一根拉簧实现你说的效果。不过如果可能还是用氮气弹簧比较好。
    前两张是关闭后的状态 ...

    谢谢！我知道可以用其他方式来解决此问题，但是我想用扭簧来做这个翻盖机构，并且并不复杂，同时因为从未用过扭簧，所以有一些实际应用的问题，在必威APP精装版下载请教一下！
    作者:生理盐水 时间:2018-10-8 14:58
    尘世天涯 发表于 2018-10-8 13:24
    说来惭愧，扭簧我只用过一个品牌的，Misumi
    力臂是从盖板或底板跟扭簧的第一个接触点开始算的

    米思米我也用过，可惜米思米的样册没有一些计算方法，同时他们家的扭簧都是小型的，丝径与内径都是！
    作者:dhb833 时间:2018-10-8 15:13
    感觉完全不懂的样子
    作者:机械制鸟 时间:2018-10-8 15:35
    去五金店买几个扭簧试试
    作者:fangyunsheng 时间:2018-10-8 15:50
    本帖最后由 fangyunsheng 于 2018-10-8 16:10 编辑
    生理盐水 发表于 2018-10-8 14:57
    谢谢！我知道可以用其他方式来解决此问题，但是我想用扭簧来做这个翻盖机构，并且并不复杂，同时因为从未 ...

    如果就想用扭簧，那么扭力的大小应该是克服盖板自重产生的力矩，这个力矩是变力，在盖板水平的时候产生的力最大，扭簧要克服的是这个力，既然用了轴承，轴承处产生的摩擦力很小了，感觉可以忽略。
    重力力矩=重力*(盖板长度/2)=扭力*扭簧着力点到扭簧中心距离 以目前数据：重力力矩=20*(263/2)=2630 N*mm= 扭力*15mm ，这个计算出来的扭力是两个弹簧产生的
    （注：图中有尺寸263，但实际可能比这个要大；尺寸15根据图示的弹簧尺寸画图测量得到）

    扭簧扭力大小就查手册计算吧，另外为了保险乘个大于1的安全系数。

    如果是我，会把扭簧的固定孔多做几个，万一力太大了或者太小了，可以有一定的调整余地。

    作者:冰小帅 时间:2018-10-8 15:51
    生理盐水 发表于 2018-10-8 14:55
    你说的好复杂，我就是想在转轴中心加一个扭簧，让翻盖翻开，这个扭簧如何选型仅此而已！

    那你这个应该简单了，利用三角函数算出盖板基于转轴旋转时的最大重力（应该是盖板在水平方向的时候），然后这个最大重力加上摩擦力就是翻转所需要的力了，然后用弹簧线速度与盖板重心线速度比算出力比关系，就知道弹簧需要的力了。
    作者:葛式一 时间:2018-10-8 16:38
    GB 23935 圆柱螺旋弹簧设计计算
    作者:mxh12345 时间:2018-10-8 16:59
    楼主可以试试用ANSYS软件进行仿真测试
    作者:微雨风尘 时间:2018-10-8 17:23
    扭矩计算力需要加上盖子的重力产生的阻力扭矩,这是一个变化量.如果要保证盖子能够达到指定位置,那么必然存在加速度,因此限位上的缓冲装置必不可少.弹簧圈数及线径可以参考下面软件 http://www.fsth88.com/spring/niuhuangjisuan.html
    再细致的按手册算吧
    作者:远祥 时间:2018-10-8 18:14
    楼主这个扭簧要定制而成了。
    作者:喂我袋盐 时间:2018-10-8 18:22
    fangyunsheng 发表于 2018-10-8 13:30
    给你上个图参考啊，用一根拉簧实现你说的效果。不过如果可能还是用氮气弹簧比较好。
    前两张是关闭后的状态 ...

    老鼠夹？

    锯齿状这里的结构有没有正面照片？

    谢谢分享~
    作者:fangyunsheng 时间:2018-10-9 07:49
    喂我袋盐 发表于 2018-10-8 18:22
    老鼠夹？

    锯齿状这里的结构有没有正面照片？

    你要的锯齿结构
    作者:前景钱 时间:2018-10-9 09:40
    扭簧不太会计算，一般是根据经验来选。
    作者:瑞香 时间:2018-10-9 13:56
    楼主发的这个贴，令人收获颇多...好贴..
    作者:yc1990717120 时间:2018-10-9 15:21
    楼主好：
    不知道你的设计要求是哪些，总感觉这6个问题问不到点子上；
    1&2、摩擦力矩所指是哪两个零件之间的摩擦呢？没有发现现有结构上的摩擦配合（通常对轴承的摩擦力就忽略了）
    搞不清楚摩擦对象就没法确定计算参数了；
    3&4、好像没有特定的计算方式，要找供应商咨询或实物试验，结构上多为根据经验留足空间；
    5、现有的弹簧结构会有偏斜，实际扭力比理论值略小；本身弹簧扭力也是在一定公差范围内，需要自行调整扭力公差；
    当然也有避免偏斜的弹簧结构
    6、这些细节通常就交给弹簧厂商了，你处规定总体尺寸和扭力曲线就好
    作者:生理盐水 时间:2018-10-9 18:49
    yc1990717120 发表于 2018-10-9 15:21
    楼主好：
    不知道你的设计要求是哪些，总感觉这6个问题问不到点子上；
    1&2、摩擦力矩所指是哪 ...

    你说的有点不对：

    1、摩擦力矩当然是盖板与底板的旋转轴的摩擦力矩了，不知道这个力矩或者叫转矩，如何选择合适力的扭簧？
    2、偏斜是扭簧工作过程中内部没有支持造成的，理想的工作状态下扭簧应该是一致保持圆柱形状，但是在实际情况下，扭簧会办成纺锤型或者漏斗形等等，
    3、你说的更不对了，如果力臂对扭簧的扭力有影响，并且有很大占比的话，那你计算的扭力就是错误的啊！

    扭簧选型核心就是转矩啊，这种核心的东西都搞不懂，怎么能选好呢？
    我觉得你太敷衍了！
    不是我的问题问不到点子上，是你没认真看！想当然！
    作者:西街城柏 时间:2018-10-9 19:10
    写的真不错，值得分享，给作者32个赞!
    作者:西街城柏 时间:2018-10-9 19:10
    写的真不错，值得分享，给作者32个赞!
    作者:夜孤城le 时间:2018-10-9 21:00
    简单算了一下，按现在的尺寸来说的话，你的扭臂会变形，可以减短扭臂的长度，或者增加有效圈数。
    作者:夜孤城le 时间:2018-10-9 21:08
    生理盐水 发表于 2018-10-9 18:49
    你说的有点不对：

    1、摩擦力矩当然是盖板与底板的旋转轴的摩擦力矩了，不知道这个力矩或者叫转矩，如 ...

    摩擦力矩这个没看懂，你不放去一个稍微大点儿的安全系数，然后在扭簧中间加个引导杆。
    作者:lhd1977 时间:2018-10-10 08:11
    給個參考吧，軸16mm,翻轉90度，專業治具組裝
    作者:喂我袋盐 时间:2018-10-10 08:42
    fangyunsheng 发表于 2018-10-9 07:49
    你要的锯齿结构

    谢谢您的分享！
    有几个问题，请教：
    1）调节死点还是拉力？
    2）这种弹簧机构，如何自动化装配呢？
    作者:夜孤城le 时间:2018-10-10 12:30
    夜孤城le 发表于 2018-10-9 21:00
    简单算了一下，按现在的尺寸来说的话，你的扭臂会变形，可以减短扭臂的长度，或者增加有效圈数。

    根据这个公式算的
    作者:夜孤城le 时间:2018-10-10 12:37
    夜孤城le 发表于 2018-10-9 21:08
    摩擦力矩这个没看懂，你不放去一个稍微大点儿的安全系数，然后在扭簧中间加个引导杆。

    安全系数一般用在校核强度和刚度的时候，你的这个模型最大应力应该在水平的时候发生，所以在计算最大扭矩的时候应该加上安全系数。我自己也设计过扭簧，没用到过摩擦力矩、加速度这些概念。

    作者:Dongwei.yuan 时间:2018-10-10 14:08
    mxh12345 发表于 2018-10-8 16:59
    楼主可以试试用ANSYS软件进行仿真测试

    哈哈哈这个真心搞笑

    作者:朱凯_KXASa 时间:2018-10-10 14:51
    学习了
    作者:yc1990717120 时间:2018-10-10 17:13
    生理盐水 发表于 2018-10-9 18:49
    你说的有点不对：

    1、摩擦力矩当然是盖板与底板的旋转轴的摩擦力矩了，不知道这个力矩或者叫转矩，如 ...

    1、靠扭簧弹起盖板，主要克服盖板自重重力矩；如果要降低轴承游隙增加阻力以降低弹起速度的情形另说
    至于所谓旋转轴的摩擦力矩，着实看不出来；
    2、重点要说的是扭簧的偏斜是朝着扭力降低的方向；
    3、扭簧力臂本身在受载时形变就会导致扭簧扭力降低，不同的线径和结构效果也不尽相同；
    4、并非敷衍你，专业的事情就得找专业的人员。边做边学，项目时程不会等人。
    5、能潜心搞材料或者底层零件研究的人不多了，唉
    作者:仔小胖 时间:2021-1-14 12:52
    现在画扭簧我都是凭公式凭感觉，完全找不到正经完整的计算流程，和验算过程



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