Så väljer du rätt dragfjäder – guide för ingenjörer | AxiSpring
Share
Dragfjädrar är konstruerade för att motstå dragkraft och återgå till sin fria längd när lasten tas bort. De används överallt där två delar behöver hållas ihop, dras tillbaka till utgångsläget eller där en kontrollerad dragkraft krävs. Rätt val av dragfjäder kräver förståelse för några parametrar som skiljer sig från valet av tryckfjäder - framför allt ändtyp och förspänning.
Hur dragfjädrar fungerar
En dragfjäder är lindad med lindningarna i kontakt utan last. När den dras ut separeras lindningarna och fjädern motstår dragkraften. När lasten tas bort återgår fjädern till sin fria längd.
Till skillnad från tryckfjädrar lindas dragfjädrar med en inbyggd förspänning - en förlast som byggs in under tillverkningen. Det innebär att en liten dragkraft krävs innan fjädern börjar sträckas ut. Över det tröskelvärdet ökar kraften linjärt med sträckningen enligt fjäderkonstanten.
De viktigaste måtten
Fri längd (L0) - fjäderns längd i olassat läge. Tänk på att fjädern i din applikation är längre än detta under last. Konstruera din lösning så att fjädern är utsträckt - inte komprimerad - under normaldrift.
Ytterdiameter (D) - fjäderns ytterdiameter. Se till att det finns tillräckligt spelrum om fjädern löper inuti ett hål eller över en axel. För fjädrar på en axel måste innerdiametern vara större än axelns diameter.
Tråddiameter (d) - trådtjockleken. Tjockare tråd ger högre fjäderkonstant och förspänning.
Fjäderkonstant - R (N/mm)
Fjäderkonstanten anger hur mycket extra kraft som krävs för varje millimeter sträckning utöver förspänningströskeln. En fjäder med R = 5 N/mm och en förspänning på 20 N kräver 70 N för att sträckas 10 mm (20 N förspänning + 5 N/mm x 10 mm).
För att välja rätt konstant beräknar du den totala kraft du behöver vid maximal sträckning, subtraherar förspänningen och dividerar med sträcklängden. Det ger den minsta konstanten du behöver.
Förspänning
Förspänning är den inbyggda kraft som håller lindningarna stängda. Den är alltid närvarande innan fjädern börjar sträckas ut. För de flesta standardfjädrar i katalog anges förspänningen i produktdatan.
I applikationer där fjädern måste börja sträckas ut vid mycket låg kraft - till exempel i en returmekanism med lätta laster - välj en fjäder med låg förspänning. I applikationer där fjädern ska förbli stängd vid vibrationer eller mindre störningar är högre förspänning bättre.
Ändtyper
Dragfjädrar finns med olika krok- eller ändkonfigurationer som avgör hur fjädern fästs i din konstruktion. De vanligaste typerna är:
Engelsk krok (sidokrok) - den vanligaste ändtypen. Kroken ligger i samma plan som fjäderkroppen. Enkel att fästa, men kroköppningen kan minska den maximala last fjädern tål innan kroken öppnar sig.
Tysk krok (centrumkrok) - kroken böjer sig över fjäderns centrum. Starkare än den engelska kroken och mindre benägen att öppna sig vid höga laster.
Rakt slut (öppen ände) - ingen krok; tråden slutar rakt. Används där fjädern fästs på annat sätt - till exempel genomstucken med en stift i ändlindningen.
För de flesta industriella applikationer ger den tyska kroken den bästa kombinationen av styrka och enkel montering. Kontrollera att kroköppningen passar dina stiftars eller bultarnas diameter.
Material
AxiSprings dragfjädrar finns i två huvudmaterial:
Kolstål (1.1200/1.0500) - standardvalet för de flesta industriella applikationer. Hög hållfasthet och lång livslängd i normala miljöer.
Rostfritt stål (1.4310) - välj detta vid krav på korrosionsmotstånd: fuktiga miljöer, livsmedelsindustrin eller utomhusbruk. Observera att dragfjädrar i rostfritt stål typiskt har lägre förspänning vid samma dimensioner jämfört med kolstål.
Utmattningslivslängd
Dragfjädrar är mer känsliga för utmattning än tryckfjädrar eftersom kroken utgör en spänningskoncentration. Om din applikation innebär ett högt antal lasträkningar kontrollerar du lasten mot fjäderns maximala dragkraft och håller topplasten väl inom den angivna gränsen. Undvik skarpa böjar eller felriktat upphängning vid krokfästet - det accelererar utmattningsbrott i kroken.
Hitta rätt fjäder
AxiSpring lagerhåller dragfjädrar i ett brett utbud av ytterdiametrar, tråddiametrar, fria längder och fjäderkonstanter för omgående leverans. Använd filterbordet i vår kollektion för att söka på ytterdiameter, fri längd och fjäderkonstant.