片彈簧

簡介

片彈簧是利用彈性金屬片的變形而產生彈簧特性的一種最簡便的彈簧。彈性金屬片有矩形、梯形、三角形，也可為直片、彎片。通常用於載荷和變形較小、要求剛度不大的地方，如儀器、儀表及自動化機構中的敏感元件、彈性支承或定位裝置中。如電器通斷觸點等。

片彈簧因用途不同而有各種形狀和結構。按外形可分為直片彈簧和彎片彈簧兩類，按板片的形狀則可以分為長方形、梯形、三角形和階段形等。

片彈簧的特點是，只在一個方向——最小剛度平面上容易彎曲，而在另一個方向上具有大的拉伸剛度及彎曲剛度。因此，片彈簧很適宜用來做檢測儀表或自動裝置中的敏感元件、彈性支承、定位裝置、撓性連線等。

1.彎曲加工部分的半徑。片彈簧在成型時，大多數要進行彎曲加工。若彎曲部分的曲率半徑相對較小，則這些部分要產生很大的應力。因此，如要避免彎曲部分產生較大的應力，則設計時應使彎曲半徑至少是板厚的五倍。

2.缺口處或孔部位的應力集中。片彈簧常會有階梯部分以及開孔，在尺寸急劇變化的階梯處，將產生應力集中。孔的直徑越小板寬越大，則這一應力集中係數越大。

3.彈簧形狀和尺寸公差。片彈簧多用衝壓加工，在設計時要考慮選擇適宜衝壓加工的形狀和尺寸，同時，還要充分考慮彈簧在彎曲加工時的回彈及熱處理時產生的變形等尺寸公差。

應該根據使用性能要求提出對彈簧進行熱處理的要求，熱處理後的硬度一般可以在36~52HRC之間確定。

少片錐形彈簧的片數少，常為2～3片，有時為1片。同時鋼板的截面在其長度方向是變化的，通常中間的厚度大，兩邊的厚度小，形成錐形。在寬度方向常常也作成變化的斷面。

由於將截面設計成接近等應力；以及減少接觸應力提高設計應力（常提高5%～30%）和減少騎馬螺栓夾緊時產生的非工作部分的質量，使質量可減輕30%～50%。

雖然設計應力提高不利於使用壽命，但由於片數少，便於在工藝上和結構上採取措施，所以套用的少片錐形彈簧的使用期限，通常都大於多片彈簧。

由於少片錐形彈簧阻尼線性回線寬度較小，摩擦力小，在高頻小振幅作用下的動剛度增量較小，因此提高了行駛平順性。同時片間摩擦的減小還導致噪聲的降低。此外少片錐形彈簧的非懸掛質量也較小。

由於少片錐形彈簧有各種優點，歐美和日本均大量採用了這種懸掛形式。歐洲有50%以上的貨運車輛使用少片錐形彈簧。從1980年起國際汽車展覽會中其比例已占50%，1983年德國汽車展覽會上少片錐簧已超過多片彈簧。

厚度在鋼板長度方向是變數可以做成拋物線形，兩端薄中間厚，比值常在0.3～0.7之間，小值常用於單片。片端厚度不應太薄，一般輕型車不小於5mm。