Roestvrijstalen veren zijn cruciale componenten in precisiemachines, en de "Torsie-spanveer" vertegenwoordigt een uniek ontwerp binnen deze familie. Om de waarde ervan te kunnen waarderen, is het essentieel om deze te vergelijken met de conventionele "Verlengveer" en "Torsie veer".
1. Kernverschil: laadmodus en werkingsprincipe
1.1 Trekveer
- Bedrijfsmodus: De trekveer is een typisch voorbeeld axiaal belast bestendeel. Het functioneert door weersten te bieden trekkracht en zich uitstrekkend langs de axiale richting ervan.
- Stresstoestand: Het hoofdgedeelte van de veer (de spoelen) wordt onderworpen aan trekspanning , die voortkomen uit het materiaal schuifspanning .
- Energieopslag: Slaat energie op in de vorm van schuifspanning energy .
- Kenmerken: Spoelen zijn meestal strak gewikkeld, wat aanleiding geeft tot een kritische parameter: Aanvankelijke spanning -die energie opslaat voordat er externe kracht wordt uitgeoefend.
1.2 Torsieveer
- Bedrijfsmodus: De torsieveer is typisch radiaal/omtreksbelast bestendeel. Het functioneert door weersten te bieden a Koppel en roterend rond zijn centrale as.
- Stresstoestand: Het hoofdgedeelte van de veer (de spoelen) wordt onderworpen aan buigspanning en geen schuif- of trekspanning.
- Energieopslag: Slaat energie op in de vorm van buigspanningsenergie .
- Kenmerken: Typisch uitgerust met armen of gevormde uiteinden voor koppeloverdracht. Prestaties worden bepaald door de Torsiestijfheid ($k_t$) .
1.3 roestvrijstalen torsieveer
- Bedrijfsmodus: De torsietrekveer is een samengesteld onderdeel met dubbele functionaliteit. Het kan tegelijkertijd of afzonderlijk weerstaan axiale trekkracht and radiaal koppel .
- Stresstoestand: De spoelen worden tegelijkertijd onderworpen aan schuifspanning (spanning) en buigspanning (torsie).
- Energieopslag: Kan beide opslaan schuifspanning energy and buigspanningsenergie .
- Professioneel voordeel: Dit unieke ontwerp maakt het mogelijk om de twee functies binnen één enkel onderdeel, wat het mechanisch ontwerp en de montage aanzienlijk vereenvoudigt.
2. Professionele onderscheiding in ontwerp- en prestatieparameters
2.1 Verschillen in stijfheidsberekening
| Lentetype | Belangrijkste stijfheidsparameter | Definitie van stijfheid |
| Extension Spring | Extensionele stijfheid | Benodigde kracht per verlengingseenheid (N/mm) |
| Torsion Spring | Torsiestijfheid | Koppel required per unit of rotational angle (N·mm/deg) |
| Torsion Tension Spring | Dubbele stijfheid | Beschikt over zowel extensionele als torsiestijfheidskenmerken |
Voor een torsietrekveer moet de ontwerper de twee stijfheidswaarden onafhankelijk berekenen en in evenwicht brengen om te voldoen aan de eisen van samengestelde beweging, zoals bij precisiekoppelingsmechanismen.
2.2 Stressconcentratie en vermoeidheidsleven
- Trekveer: Spanningsconcentratie vindt voornamelijk plaats op het klittenbandverbindingspunt, een veel voorkomende locatie voor vermoeidheidsbreuken.
- Torsieveer: Er treedt spanningsconcentratie op in het overgangsgebied tussen de eindarm en de hoofdspoelen.
- Torsie-trekveer: Vanwege samengestelde belasting kan het stressanalyse is het meest complex . Het wordt geconfronteerd met overlappende spanningen als gevolg van spanning en torsie, waardoor roestvrij staal met hoge sterkte en geavanceerde processen voor spanningsverlichting nodig zijn.
3. Roestvrij staalmateriaal en complexe toepassingen
3.1 Drijfveren voor materiaalkeuze
- Corrosieve omgevingen: Roestvrij staal (bijvoorbeeld AISI 304, 316) biedt uitstekende eigenschappen corrosiebestendigheid , essentieel voor medische, maritieme en voedselverwerkingsapparatuur.
- Temperatuurstabiliteit: Behoudt een hoge sterkte en elasticiteitsmodulus bij hoge temperaturen, waardoor stabiele prestaties worden gegarandeerd.
- Niet-magnetische vereisten: Specifieke roestvrij staalsoorten (austenitisch) vertonen lage of niet-magnetische eigenschappen, geschikt voor gevoelige elektronische apparaten.
3.2 Samengestelde toepassingswaarde
De roestvrijstalen torsieveer is onmisbaar op terreinen die een hoge integratie en functionele veelzijdigheid vereisen:
- Precisie robotarmen en grijpers: Biedt tegelijkertijd trekkracht voor grijpen en koppel voor hoekbewegingen.
- Scharniermechanismen: Systemen die zowel een retourtrekkracht als een hoekpositioneringskoppel vereisen.
- Kleppen en dempingssystemen: Levert zowel trekafdichtkracht als torsiekracht voor het resetten van componenten.
