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求助大神:扭簧设计

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发表于 2018-10-8 11:46:36 | 显示全部楼层 |阅读模式
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:

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


开始计算需要扭力按照:
  • 力×工作半径×摩擦系数来计算=摩擦力矩
  • 感觉没有加速度也就没有了启动扭矩,所以直接计算摩擦力矩,只要扭簧在使用角度产生的扭矩大于摩擦力矩就可以。
问题:

  • 计算扭矩的方式是否正确?
  • 工作半径是取轴承的半径(19/2)还是安装扭簧力臂的半径(21/2)还是力臂(263)或者是其他的?
  • 实际应用中发现扭簧从初始状态到工作状态,内径会缩小,这个缩小值如何计算?
  • 实际应用中发现扭簧从初始状态到工作状态,长度会增加,这个增加值如何计算?
  • 转轴如果与扭簧内径相差太多会造成工作后扭簧偏斜,转轴与扭簧内径如何配合,是否跟问题3有关联?
  • 扭簧力臂对扭力影响大么?

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发表于 2018-10-8 11:54:27 | 显示全部楼层
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发表于 2018-10-8 12:19:28 | 显示全部楼层
LZ公司是生产扭簧的,还是准备定做、采购扭簧的?

点评

绿色翻板有多宽,有没有考虑过两个扭簧?  发表于 2018-10-8 15:00
我是准备定制弹簧,但是选型遇到了好多问题,所以来询问下!  发表于 2018-10-8 13:15
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发表于 2018-10-8 12:56:18 | 显示全部楼层
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


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 楼主| 发表于 2018-10-8 13:09:51 | 显示全部楼层
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 ...

  • 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?

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发表于 2018-10-8 13:24:01 | 显示全部楼层
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


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    发表于 2018-10-8 13:30:23 | 显示全部楼层
    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。

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    喂我袋盐 + 1 思想深刻,见多识广!

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    发表于 2018-10-8 13:34:31 | 显示全部楼层
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    发表于 2018-10-8 14:06:28 | 显示全部楼层
    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
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     楼主| 发表于 2018-10-8 14:55:44 | 显示全部楼层
    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!
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