[发明专利]异形丝圆柱螺旋弹簧

说明书

技术领域：

本发明涉及机械零件、尤其涉及圆柱螺旋弹簧的改进。

背景技术：

弹簧是机械和电子电工装置设备中的重要零部件，常利用弹簧的弹力及时、自动的有效驱动相关部件，自动实现相关功能，由于机械装置设备应用面广、涉及各行各业，工作环境复杂，涉及高温、高压、腐蚀、工作频率等，因而对其中的弹簧的具体要求各不相同，有的弹簧只需要具备某一方面的性能要求，有的弹簧却要求同时具备多个方面的性能要求，而有的弹簧除了需要同时具备多种性能要求外，还对弹簧自身的几何形状和弹力有着严格的要求，如由于安装弹簧的空间有限，而又对弹簧的压缩长度、弹力以及疲劳强度等性能指标有较高的要求，这些情况下都要求弹簧自身具有较强的适应性。而目前的弹簧多为弹簧丝的横切面是圆形的圆柱螺旋弹簧，虽能适应大多数工作环境，但由于弹簧丝的横切面为圆形，就具体的弹簧而言，弹簧材料的横切面积和弹力受到一定的限制，因而对于某些特殊的、较苛刻的性能指标有时难以实现，目前尚无较好的解决办法。

发明内容：

针对现有技术所存在的上述不足，本发明的目的是要提供一种异形弹簧，它不仅具有普通圆柱螺旋弹簧的一般性能，还具有适应特殊的、苛刻的工作环境的特殊性能。

为了解决上述技术问题，本发明解决技术问题的方案是：一种异形丝圆柱螺旋弹簧，包括顺序螺旋卷绕的弹簧丝，所述的弹簧丝为圆形弹簧丝以外的异形弹簧丝。

采用上述方案后，由于所述的弹簧丝为圆形弹簧丝以外的异形弹簧丝，卷绕成弹簧的弹簧丝的形状发生改变，由原来的圆形变化为矩形或三角形，使弹簧的刚度发生变化，尤其在需要提高弹簧刚度时，对于矩形弹簧丝而言，在不改变弹簧外径、弹簧内径和弹簧圈数的情况下，采用正方形弹簧丝，则由于正方形弹簧丝的横切面积大于圆形弹簧丝的横切面积，在弹簧的刚度上显然前者要比后者大得多，即能够提供更大的弹力。甚至当矩形弹簧丝的高度等于圆形弹簧丝直径，矩形弹簧丝的宽度大于自身的高度时，所提供的弹力更大。或者根据弹簧的具体要求，合理选择矩形弹簧丝的高度和宽度，则可以灵活调整弹簧的外径、内径和自由长度，以适应不同工作环境的需要，并能够更好的方便前道工艺的设计。特别是弹簧的自由长度受到限制，而又要求弹簧有较大的压缩长度并且又不希望弹簧刚度受到影响时，矩形弹簧更是发挥出其独特的优越性，只要适当增加矩形弹簧丝的宽度且减小其高度即可，即设计成扁平的矩形圆柱螺旋弹簧，大大减小了圆柱螺旋弹簧中弹簧丝轴向占用的空间，达到圆丝圆柱螺旋弹簧无法达到的效果。另一方面，在满足弹力和压缩长度的前提下，选用扁平的矩形丝圆柱螺旋弹簧，还能够通过适当增加弹簧的圈数，以降低弹簧的螺旋升角，增加弹簧的旋绕比，提高弹簧的抗疲劳性能，大大延长弹簧的使用寿命。

另外在某些特殊场合，要求弹簧丝的横切面积为三角形时，考虑到弹簧性能和材料利用率，选用横切面是等边三角形的弹簧丝，即可达到预期的效果。

弹簧丝是横切面为正方形的方丝。

弹簧丝是横切面为扁平矩形的矩形弹簧丝。

弹簧丝是横切面为瘦高矩形的矩形弹簧丝。

弹簧丝是横切面为等边三角形的正三角形弹簧丝。

附图说明：

下面结合附图和具体实施方式对本发明异形丝圆柱螺旋弹簧进一步详细说明。

图1是本发明异形丝圆柱螺旋弹簧的一种具体实施方式的结构示意图。

图2是本发明异形丝圆柱螺旋弹簧的另一种具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式：

图1中，弹簧丝1为横切面是正方形的方丝，顺序螺旋卷绕构成方丝圆柱螺旋弹簧，由于弹簧丝1的横切面为正方形，与直径等于方丝边长的圆丝圆柱螺旋弹簧相比，方丝的横切面积大于圆丝的横切面积，因而方丝圆柱螺旋弹簧的刚度大于圆丝圆柱螺旋弹簧的刚度，在相同弹簧外径、弹簧内径、圈数和自由长度的前提下，通过提高弹簧的刚度使弹簧的弹力得到有效提高，在实际应用中不需改变弹簧的原工作条件，就能提高由弹簧推动的相关部件的灵敏度和跟随性，从而提升产品装置的整体性能。

图2中，弹簧丝1为横切面是扁平矩形的扁平矩形丝，顺序螺旋卷绕构成扁平矩形丝圆柱螺旋弹簧，由于弹簧丝1的横切面为扁平矩形，与相同弹力指标的圆丝圆柱螺旋弹簧相比，由于扁平矩形丝圆柱螺旋弹簧中扁平矩形丝的径向宽度大于圆丝圆柱螺旋弹簧中圆形弹簧丝的直径，而扁平矩形丝的轴向高度小于圆形弹簧丝的直径，因而弹簧的节距增大，在不影响弹簧的压缩长度前提下，适当增加弹簧的圈数，可提高弹簧的抗疲劳性能和高频工作性能，并大大延长弹簧长期连续工作时间和使用寿命，不因弹簧质量而导致整个设备发生故障，从而提升整体设备装置的性能和质量。

上述实施方式仅是本发明异形丝圆柱螺旋弹簧较好的实施方式，其中所述的弹簧丝并不仅仅局限于方形弹簧丝和扁平矩形丝，还可以是高瘦的矩形丝和正三角形丝，上述变化和改进均在本发明异形丝圆柱螺旋弹簧的保护范围中。