弹簧扭力计算实例

一、弹簧扭力计算实例

设扭矩M=-kα

弹簧势能=-∫Mdα=k/2 * α^2

二、扭力弹簧计算公式

扭力扳手又称扭力计、扭力螺钉旋具。它是依据梁的弯曲原理、扭杆的弯曲原理和螺旋弹簧的压缩原理而设计的，能测量出作用在螺母上的力矩大小。

　　扭力扳手有一根长的弹性杆，其一端装着手柄，另一端装有方头或六角头，在方头或六角头上套装一个可换的套筒，用钢珠卡住。在顶端上还装有一个长指针。刻度板固定在柄座上，每格刻度值为1N（或kg/m）。

　　使用前，先将安装在扳手上的指示器调整到所需的力矩，然后扳动扳手，当达到该预定力矩时，指示器上的指针就会向销轴一方转动，最后指针与销轴碰撞，通过音箱信号或传感信号告知操作者。

　　扭矩扳手（扭力扳手）发出卡塔声音的原理很简单，可以分为以下几个步骤去理解：

　　1、扭矩扳手在发出“卡塔”声后是提示已达到你要求的扭矩值了；

　　2、扭矩扳手所发出的“卡塔”是由本身内部的扭矩释放结构产生的，其结构分为压力弹簧、扭矩释放关节、扭矩顶杆三结构所组成.

　　3、首先在扭矩扳手上设定所需扭矩值（由弹簧套在顶杆上向扭矩释放关节施压），锁定扭矩扳手，开始拧紧螺栓。当螺栓达到扭矩值（当使用扭力大于弹簧的压力）后，会产生瞬间脱节的效应。在产生脱节效应的瞬间发出关节敲击，扳手金属外壳所发出的“卡塔”声。由此来确认达到扭矩值的提醒作用(其实就象我们手臂关节成15度弯曲放在铁管里瞬间申直后会碰到钢管的原理一样）。

　　以上所说是最常用的手动扭力扳手，除此之外还有电动扭力扳手、气动扭力扳手等。

扭力扳手结构及工作原理-西域

三、扭力弹簧工作原理

这个不是弹簧，是摇摇球，你那个杯子是摇摇杯。水杯里的摇摇球是起搅拌作用的。水杯里加入奶粉，乳清蛋白等固体饮料加水摇一摇，容易结块儿或者融化不完全。弹簧可以帮助固体饮料融化，防止结块产生。弹簧可以分为以下6类：

1、扭转弹簧，是承受扭转变形的弹簧，它的工作部分也是密绕成螺旋形。扭转弹簧端部结构是加工成各种形状的扭臂，而不是勾环。扭力弹簧利用杠杆原理，通过对材质柔软、韧度较大的弹性材料扭曲或旋转，使之具有极大的机械能。

2、拉伸弹簧是承受轴向拉力的螺旋弹簧。在不承受负荷时，拉伸弹簧的圈与圈之间一般都是并紧的没有间隙。

3、压缩弹簧是承受轴向压力的螺旋弹簧，它所用的材料截面多为圆形，也有用矩形和多股钢萦卷制的，弹簧一般为等节距的，压缩弹簧的形状有：圆柱形、圆锥形、中凸形和中凹形和少量的非圆形等，压缩弹簧的圈与圈之间会有一定的间隙，当受到外载荷的时候弹簧收缩变形，储存变形能。

4、渐进型弹簧，这种弹簧采用了粗细、疏密不一致的设计，好处是在受压不大时可以通过弹性系数较低的部分吸收路面的起伏，保证乘坐舒适感，当压力增大到一定程度后较粗部分的弹簧起到支撑车身的作用，而这种弹簧的缺点是操控感受不直接，精确度较差。

5、线性弹簧，线性弹簧从上至下的粗细、疏密不变，弹性系数为固定值。这种设计的弹簧可以使车辆获得更加稳定和线性的动态反应，有利于驾驶者更好的控制车辆，多用于性能取向的改装车与竞技性车辆，坏处当然是舒适性受到影响。

6、短弹簧短弹簧相比原厂弹簧要短一些，而且更加的粗壮，安装短弹簧，能够有效降低车身重心，减少过弯时产生的侧倾，使过弯更加稳定、顺畅，提升车辆弯道操控性。参考资料：

四、扭力弹簧规格表

扭力弹簧利用杠杆原理，通过对材质柔软、韧度较大的弹性材料的扭曲或旋转，使之具有极大的机 械能。是 承受扭转变形的弹簧，它的工作部分也是各圈或是紧密围绕或是分开围绕。扭转弹簧的端部结构是加工成各种形状的扭臂，由单扭至双扭，乃至各种扭杆之变形，得依设计成型。扭转弹簧常用于机械中的平衡机构，在汽车、机床、电器等工业生产中广泛应用。扭力弹簧乃变体弹簧之极至，由单扭簧至双扭簧异形扭簧，乃至各种扭杆之变形，得依设计成型。　　扭簧为所有弹簧类别中设计原理较为复杂的一种，型式的变化亦相当活泼，故设计时所涉及的理论也最为烦索。因此设计时亦较难掌握 　　扭簧之必要资料： 　　（1） 自由长度。 　　（2） 控制直径：(a)外径、(b)内径、(c)所套管之内径，或(d)所穿越圆杆之外径。 　　（3） 钢丝尺寸“线径”。 　　（4） 材料（种类及等级）。 　　（5） 圈数：（a）总圈数及（b）右旋或左旋。 　　（6） 扭转力：偏转至某一角度之磅数。 　　（7） 最大挠度（自由位置算起之角度）。 　　（8） 末端之形式。

五、扭力弹簧怎么用

传统的扭力扳手演变为设定式棘轮扭力扳手，数显式的扭力扳手，预置式扭力扳手等等，虽然类别会有所不同，但是他们的原理大致相同，下面分三个步骤去说明：

1、首先在扭力扳手上设定所需扭距值(由弹簧套在顶杆上向扭距释放关节施压),锁定扭距扳手开始拧紧螺栓，当螺栓达到扭距值后(当使用扭力大于弹簧的压力后)会产生瞬间脱节的效应。

在产生脱节效应的瞬间发出关节敲击扳手金属外壳所发出的"卡塔"声。

由此来确认达到扭距值的提醒作用。

(其实就象我们手臂关节成15度弯曲放在铁管里瞬间申直后会碰到钢管的原理一样)。

2、扭力扳手所发出的"卡塔"是由本身内部的扭距释放结构产生的，其结构分为压力弹簧，扭距释放关节，扭距顶杆三结构所组成。

3、扭力扳手在发出"卡塔"声后是提示以达到你要求的扭距值了。

二、扭力扳手使用方法

1、扭力扳手使用时，当听到“啪”的一声时，此时是最合适的。

2、在扭力扳手的使用中,首先要根据测量部品的要求选取适中量程，所测扭力值不可小於扭力器在使用中量程的百分之二十，太大的量程不宜用於小扭力部品的加固,小量程的扭力器更不可以超量程使用。

3、在使用扭力扳手时，先将受力棘爪连接好辅助配件(如套筒，各类批嘴)，确保连接已经没问题。

在加固扭力之前，设定好需要加固的力值，并锁好紧锁装置，然后调整好方向转换钮到加力的方向。

4、测量时，手要把握住把手的有效范围，沿垂直於管身方向慢慢地加力直至听到到达已设定的量值后发出的声音。

在施力过程中，按照国家标準仪器操作规范，其垂直度偏差左右不应超过10度。其水平方向上下偏差不应超过3度。

5、為了不使测量结果因水平和垂直方向上的偏差而產生影响，在测量时，应在加力把持端上施加一个垂直向下的稳定力。

六、扭力弹簧铰链官网

一般为1至1点5公斤/平方厘米左右扭钜。

七、扭力弹簧安装方法

安装方法：

1、安装前将弹簧调到最长；

2、挂装时，调整到合适的长度；

3、首次运行时，请徒手挡一下箱盖，感觉下力度并缓慢；

4、释放，观察弹起高度；