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。

　　測量用片彈簧的作用是轉變力或者位移。如果固定結構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，必要時也可以得到非線性特征，例如將彈簧壓落在限位板或調整螺釘上，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、儀表及自動化機構中的敏感元件、彈性支承或定位裝置中。如電器通斷觸點等。

　　分類

　　片彈簧因用途不同而有各種形狀和結構。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

　　片彈簧的特點是，只在一個方向——最小剛度平面上容易彎曲，而在另一個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儀表或自動裝置中的敏感元件、彈性支承、定位裝置、撓性連接等。

　　技術要求

　　1.彎曲加工部分的半徑。片彈簧在成型時，大多數要進行彎曲加工。若彎曲部分的曲率半徑相對較小，則這些部分要產生很大的應力。因此，如要避免彎曲部分產生較大的應力，則設計時應使彎曲半徑至少是板厚的五倍。

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

　　3.彈簧形狀和尺寸公差。片彈簧多用沖壓加工，在設計時要考慮選擇適宜沖壓加工的形狀和尺寸，同時，還要充分考慮彈簧在彎曲加工時的回彈及熱處理時產生的變形等尺寸公差。

　　應該根據使用性能要求提出對彈簧進行熱處理的要求，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少，常為2～3片，有時為1片。同時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。

　　優點

　　由于將截面設計成接近等應力;以及減少接觸應力提高設計應力(常提高5%～30%)和減少騎馬螺栓夾緊時產生的非工作部分的質量，使質量可減輕30%～50%。

　　雖然設計應力提高不利于使用壽命，但由于片數少，便于在工藝上和結構上采取措施，所以應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剛度增量較小，因此提高了行駛平順性。同時片間摩擦的減小還導致噪聲的降低。此外少片錐形彈簧的非懸掛質量也較小。

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

　　結構

　　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。片端厚度不應太薄，一般輕型車不小于5mm。

　　寬度多數作成沿鋼板長度方向等寬，但有時也作成兩端寬、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構中，很重視處理片間摩擦問題。在很多2～3片的結構中，采用了將各片隔開的結構。為了隔開鋼板，廣泛使用了各種襯墊，對襯墊的要求是在載荷作用下變形小，且耐磨。日本“希勒克”公司生產的少片錐形彈簧承載能力為24～26kN時，用厚1.2mm的聚甲醛襯墊。對承載不大的彈簧，如福特-特蘭西特用厚0.25的添加二硫化鉬的聚酰66襯墊。有時也采用特里林聚酯纖維)。

　　材料

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

　　國外認為，含硅鋼脫碳傾向大不宜采用。美國公司認為厚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。