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什么是Machined Spring?


發布時間:08/15/11 14:32:36

 

問:什么是Machined Spring?

答:Helical的Machined Spring是一種將材料加工成以撓性螺旋結構為基礎的零件。Machined Spring用途廣泛的關鍵在于HELI-CAL Flexure,一種被應用在Helical Machined Spring的制造上的,靈活的螺旋概念。由于Helical的彈簧是按照特殊的設計要求“整體機加工”(不同于傳統的,將若干個以彈簧為中心,有不同功能的零部件組裝到一起)而成的,所以比起其他傳統形式上的彈簧,它提供了更明確的應用,特點及功能。

 問:與傳統的彈簧相比,Machined Spring的優勢體現在哪里?

答:在Machined Spring中,特殊要求的特征及功能能夠整合到其中,例如:特殊的連接方式,精確的彈簧剛度,多樣的線圈整合方式,以及其他特殊的特性。對于傳統意義上的彈簧來說,這些要求通常是不可能實現的。

Machined Spring同樣支持各種設計目的,例如:穩定性,可重復性,以及與各種聯接零件或功能的一體化結構設計(不同于傳統彈簧與其他零件的連接方式,如:掛鉤、粘合、焊接等)——這樣能夠有效地減少裝配體的復雜程度。

 問:Machined Spring到底有何不同?

答:Machined Spring的末端可以被制造得非常一致,這對于壓縮彈簧來說是十分有益的。與扭轉彈簧連接的零件可以和彈簧整合為一體,因此就不會有能夠造成扭轉偏差的力矩對彈簧產生影響。拉伸彈簧則整合了能抵抗破壞的,堅固耐用的零件。實際上,因為所有殘余的應力都已被消除,所以Machined Spring能夠提供十分精確的直線偏差等級。進而,在偏差產生前沒有內部應力需要去克服。

 問:關于“單螺旋線”和“多螺旋線”的解釋。

答:單螺旋線彈簧只包含一條連續的螺旋線——從一端起始,到另一端終止。這也是大多數彈簧的標準配置。雙螺旋線彈簧包含兩條纏繞在一起的,連續的螺旋線。實際上,這種結構就是讓兩條獨立的螺旋線纏繞在同一個圓柱面上。多螺旋線彈簧——例如三線——結構也是相似的,不同的只是數量上的增加。

 問:多螺旋線彈簧有什么優點?

答:多螺旋線彈簧的優點是十分顯著的。它不僅能在失效時提供額外彈性線圈,而且還能使得完好的線圈纏住壞掉的線圈。

多線的另外一個優越性體現在了壓縮和拉伸彈簧上。當我們壓縮和拉伸一個彈簧時,單螺旋線彈簧會產生一個反作用力和一個力矩。這個力矩是因為作用線通過了縱向的中心線,彈力作用在線圈的中心線上而產生的。這些中心線之間的距離提供了屈服力矩的力臂。而在多螺旋線彈簧中,所有內部的力臂都在彈簧內部被消除了。所以,多螺旋線彈簧的最大優點就是能夠以完全筆直的方式去壓縮或拉伸。彈簧在偏心時沒有扭轉的趨勢,也沒有必要時去消除這些不受限制的力臂的束縛。

不過有的時候,對于指定的彈簧來說,多線的彈性等級是由要求的。舉個例子,扭轉彎矩和徑向彎矩等級是指定的。對于大多數的彈簧來說,這些要求中的一個能夠滿足,但不可能三個要求同時滿足。不僅僅是Helical的多螺旋線彈簧是這樣,大多數的彈簧也都是這樣。Machined Spring的設計工程師能夠通過選擇不同的線圈類型,圈數,線數等特征來達到特制的,不同彈性的要求(如:拉伸、壓縮、扭轉、彎曲,以及縱向偏移等)。

問:我了解了Machined Spring的特殊設計才使得線圈之間不會相互碰觸。這是不是就意味著彈簧在工作時不會發出聲音?

答:沒錯。在那些需要較高效率工作而產生共振的場合中,有多線圈配置的Machined Spring是最好的選擇。實際上,在這類工作環境中,Machined Spring更是唯一的選擇。Machined Spring的直線等級以及線圈之間不碰觸的特征提供了杰出的表現。在軸向運動中,多螺旋線的外形有效地避免了徑向的彎曲和偏移。

 

 Machined Spring應用場合

  • 要求彈簧和其他零件整合為一體的場合
  • 要求彈簧有特殊聯接方式的場合
  • 零件使用空間有限的場合
  • 要求彈簧有較高精度的場合
  • 要求彈簧有較長使用壽命的場合
  • 要求在拉伸或壓縮時,彈簧不會發生徑向彎曲或偏移的場合
  • 要求彈簧在工作時不產生噪音、安靜的場合
  • 要求彈簧在壓縮時不會發生扭轉的場合
  • 要求彈簧的壓縮與扭轉同時進行的場合
  • 要求快速裝配的場合
  • 要求彈簧有較高壓縮量的場合
  • 要求彈簧有特殊外觀或特殊材質的場合
  • 要求彈簧起隔振作用,能夠平穩運轉的場合
  • 要求彈簧只傳遞彎矩,而不傳遞扭矩的場合
  • 要求彈簧在使用時有較高安全性的場合
  • 要求減少產品整體成本,提高產品性價比的場合
  • 要求不用維護或頻繁更換的場合

Machined Spring產品應用案例

序號

行業

產品應用說明

1

風力發電行業

該產品用來驅動風力發電機上大型推進器的轉速表。推進器上安裝了葉片來保持恒定的轉速。較小的脹緊軸能夠裝進大直徑軸的孔里。

2

復印機制造商

該產品在復印機上用來連接直流電機和攪拌軸來攪拌墨粉。

3

機床制造商

多種零件的集成化為客戶提供了高性價比的工程設計。“獨特的,可調節的彈簧深度控制組件將兩個零部件的拉伸、壓縮和聯接轉變為一個構件變成了可能。”Helical為客戶提供給了各種規格,各種模型、數量眾多的零部件。

4

渦輪泵制造商

該產品用在渦輪發動機上的燃料供給系統上。Helical為該客戶提供了超過7000個能夠快速裝配的配件。

5

軟片顯影機

該產品以垂直的方式聯接攪拌器的螺旋鉆和馬達。在標準的ACR075聯軸器上加入了特殊的開槽方式來增加軸接頭的聯接剛性。

6

電信設備

該產品被用來聯接步進馬達和導螺桿。當步進馬達開始運轉時,聯軸器被完全壓縮,然后導螺桿開始向前推進。步進馬達有200步,扭矩也非常低,客戶的第一個要求就是聯軸器要有9mm的壓縮量,而最終的設計達到了11mm的壓縮量。

7

編碼器制造商

與聯接軸整合的聯軸器用在結構緊湊的編碼器上。有效地利用了有限的空間。有頭螺釘穿過中心孔并聯接到外伸軸上。每次發貨1000支。

8

膠片沖洗機

該產品用來聯接膠片沖洗機的馬達和導螺桿。該產品根據Helical的MC7100聯軸器改良而成。

9

半導體制造設備

將兩個支座整合到聯軸器上,以便觸發傳感器指示出完成旋轉。黑色的外觀將反光程度降到了最低。

10

制造業

Helical為客戶提供了有不同螺旋方向(左旋和右旋)的兩種彈簧,每種旋轉方向的彈簧都有兩條螺旋線,兩條螺旋線并排排列,這樣能夠使得彈簧在旋轉的時候,兩條螺旋線的末端也始終處在同一條直線上(不會發生纏繞)。

11

航空航天應用

該產品用來調節飛行器中燃油壓力的壓縮彈簧。

12

激光加工設備制造商

在Machined Spring上加入了反射鏡和散熱器的功能,從而協助大功率的激光加工設備順利完成工作。訂貨量100支。

13

航空航天應用

Helical為客戶提供了1000支精密彈簧來激活飛行裝置上的離合器/制動器組合。

14

醫療檢測設備

該產品用來聯接馬達和從血液中提取血漿的驅動軸。

15

軍用飛機

該產品在軍用飛機的電氣端子和電容器之間起隔振作用。

16

玻璃紙制造商

該產品的U型刀用來切割香煙包裝用玻璃紙的金屬拉片。

17

軍用偵察

該產品用在坦克外部夜視系統上的Machined Spring。

18

美國海軍警衛隊承包商

該產品可以作為船用制動裝置的一部分。例如絞車(卷揚機)或錨鏈。

19

醫療設備制造商

該產品在便攜式吸入器的馬達與導螺桿之間起驅動作用。在驅動軸上并沒有安裝軸承。

20

醫療設備供應商

該產品為外科骨鋸提供了必要的使用壽命以及平穩的操作。

21

醫療設備制造商

在外科手術中,該產品用來聯接關節置換術專用鉆頭。

22

復印機制造商

該產品在復印機上用來驅動透鏡聚焦。由于不允許產生光線反射,所以對產品表面做了陽極氧化致黑處理。

23

實驗室設備

該產品用在自動化學分析機的腕關節操作臂上。

24

航空航天供應商

Helical為飛機用渦輪發動機提供了可壓縮彈簧,以此來控制燃料。

25

印刷機制造商

該產品用來聯接馬達和控制油墨流向卷筒紙平壓機的軸。

26

辦公室家具制造商

為了防止用戶患腕管綜合癥,Helical為客戶開發了可90°彎曲的萬向節,目的是為了使得電腦桌能夠自由地升起或下降。

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