片彈簧

　　片彈簧廣泛用于電力接觸裝置中，而用的最多的是形狀最簡單的直懸臂式片彈簧。接觸片的電阻必須小，因此用青銅制造。

　　測(cè)量用片彈簧的作用是轉(zhuǎn)變力或者位移。如果固定結(jié)構(gòu)和承載方式能保證彈簧的工作長度不變，則片彈簧的剛度在小變形范圍是恒定的，必要時(shí)也可以得到非線性特征，例如將彈簧壓落在限位板或調(diào)整螺釘上，改變其工作長度即可。

　　簡介

　　片彈簧是利用彈性金屬片的變形而產(chǎn)生彈簧特性的一種最簡便的彈簧。彈性金屬片有矩形、梯形、三角形，也可為直片、彎片。通常用于載荷和變形較小、要求剛度不大的地方，如儀器、儀表及自動(dòng)化機(jī)構(gòu)中的敏感元件、彈性支承或定位裝置中。如電器通斷觸點(diǎn)等。

　　分類

　　片彈簧因用途不同而有各種形狀和結(jié)構(gòu)。按外形可分為直片彈簧和彎片彈簧兩類，按板片的形狀則可以分為長方形、梯形、三角形和階段形等。

　　特點(diǎn)

　　片彈簧的特點(diǎn)是，只在一個(gè)方向——最小剛度平面上容易彎曲，而在另一個(gè)方向上具有大的拉伸剛度及彎曲剛度。因此，片彈簧很適宜用來做檢測(cè)儀表或自動(dòng)裝置中的敏感元件、彈性支承、定位裝置、撓性連接等。

　　技術(shù)要求

　　1.彎曲加工部分的半徑。片彈簧在成型時(shí)，大多數(shù)要進(jìn)行彎曲加工。若彎曲部分的曲率半徑相對(duì)較小，則這些部分要產(chǎn)生很大的應(yīng)力。因此，如要避免彎曲部分產(chǎn)生較大的應(yīng)力，則設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使彎曲半徑至少是板厚的五倍。

　　2.缺口處或孔部位的應(yīng)力集中。片彈簧常會(huì)有階梯部分以及開孔，在尺寸急劇變化的階梯處，將產(chǎn)生應(yīng)力集中。孔的直徑越小板寬越大，則這一應(yīng)力集中系數(shù)越大。

　　3.彈簧形狀和尺寸公差。片彈簧多用沖壓加工，在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮選擇適宜沖壓加工的形狀和尺寸，同時(shí)，還要充分考慮彈簧在彎曲加工時(shí)的回彈及熱處理時(shí)產(chǎn)生的變形等尺寸公差。

　　應(yīng)該根據(jù)使用性能要求提出對(duì)彈簧進(jìn)行熱處理的要求，熱處理后的硬度一般可以在36~52HRC之間確定。

　　少片錐形彈簧

　　少片錐形彈簧的片數(shù)少，常為2～3片，有時(shí)為1片。同時(shí)鋼板的截面在其長度方向是變化的，通常中間的厚度大，兩邊的厚度小，形成錐形。在寬度方向常常也作成變化的斷面。

　　優(yōu)點(diǎn)

　　由于將截面設(shè)計(jì)成接近等應(yīng)力;以及減少接觸應(yīng)力提高設(shè)計(jì)應(yīng)力(常提高5%～30%)和減少騎馬螺栓夾緊時(shí)產(chǎn)生的非工作部分的質(zhì)量，使質(zhì)量可減輕30%～50%。

　　雖然設(shè)計(jì)應(yīng)力提高不利于使用壽命，但由于片數(shù)少，便于在工藝上和結(jié)構(gòu)上采取措施，所以應(yīng)用的少片錐形彈簧的使用期限，通常都大于多片彈簧。

　　由于少片錐形彈簧阻尼線性回線寬度較小，摩擦力小，在高頻小振幅作用下的動(dòng)剛度增量較小，因此提高了行駛平順性。同時(shí)片間摩擦的減小還導(dǎo)致噪聲的降低。此外少片錐形彈簧的非懸掛質(zhì)量也較小。

　　由于少片錐形彈簧有各種優(yōu)點(diǎn)，歐美和日本均大量采用了這種懸掛形式。歐洲有50%以上的貨運(yùn)車輛使用少片錐形彈簧。從1980年起國際汽車展覽會(huì)中其比例已占50%，1983年德國汽車展覽會(huì)上少片錐簧已超過多片彈簧。

　　結(jié)構(gòu)

　　厚度在鋼板長度方向是變量可以做成拋物線形，兩端薄中間厚，比值常在0.3～0.7之間，小值常用于單片。片端厚度不應(yīng)太薄，一般輕型車不小于5mm。

　　寬度多數(shù)作成沿鋼板長度方向等寬，但有時(shí)也作成兩端寬、中間窄。其寬出的值可以為5%～20%，圖2.2-53是變厚變寬的單片鋼板彈簧的例子。

　　由于鋼板損壞是從邊緣開始的，所以側(cè)面制成圓弧形，將有助于提高板簧的壽命。

　　單片彈簧中沒有副簧的Ford、york等車輛不設(shè)中心螺栓，鋼板彈簧通過固定在彈簧中部的銷釘被固定在車橋上。

　　在少片錐形彈簧的結(jié)構(gòu)中，很重視處理片間摩擦問題。在很多2～3片的結(jié)構(gòu)中，采用了將各片隔開的結(jié)構(gòu)。為了隔開鋼板，廣泛使用了各種襯墊，對(duì)襯墊的要求是在載荷作用下變形小，且耐磨。日本“希勒克”公司生產(chǎn)的少片錐形彈簧承載能力為24～26kN時(shí)，用厚1.2mm的聚甲醛襯墊。對(duì)承載不大的彈簧，如福特-特蘭西特用厚0.25的添加二硫化鉬的聚酰66襯墊。有時(shí)也采用特里林聚酯纖維)。

　　材料

　　少片錐形彈簧的材料應(yīng)有足夠的淬透性、軋制性能和防止脫碳能力。我國研制者認(rèn)為60Si2Mn已不能滿足淬透要求，采用28MnSiB有較好的綜合性能。

　　國外認(rèn)為，含硅鋼脫碳傾向大不宜采用。美國公司認(rèn)為厚8mm鋼板的可用60CrMn、8～16mm也用60CrMn但要保證淬透性能、16～37mm用60CrMnB以及厚度大于30用鉻錳鉬鋼。還有公司推薦厚為16mm用50CrMn、16～18mm用60CrMn、18～25mm用50CrMnVA，厚度為40mm用鉻鉬釩鋼。