异形弹簧,是弹簧诸多种类中较常用到的一类形状各异、功能不同、具有特殊用途的弹簧总称。近年来,工业的发展及需求对各种弹簧(异形弹簧)的要求越来越高,复杂程度也愈业愈大。
与常规弹簧有区别的弹簧就是异形弹簧,异形弹簧本身是不规则的,有弯曲和大量复杂的角度设计,而制造加工手艺也是相对比较有要求,设备也是比较有要求,一般是电脑机绕制,因绕制角度多,折弯多,所以生产速度慢,因其复杂程度,异型弹簧的生产加工往往可以代表一个公司的技术水平。
异形弹簧的种类很多,以下分别介绍:
(1)变径螺旋弹簧:它用于一些特殊场合,变径弹簧的材料一般为圆截面材料,而且大都承受压缩载荷。
(2)片类弹簧:这种弹簧的材料为弹簧用带材(或板材),在专用设备或通用压力加工机床上,通过相应的模具加工出来的。片弹簧、波形弹簧、轻型弹簧的材料厚度较薄,而中型或大型碟簧的材料厚度则往往较厚,这类弹簧的用途也很广泛。
(3)在安装空间受到限制时,常采用矩形截面材料的弹簧,因矩形截面材料制造的弹簧可以在相同的空间和相同的变形量之下获得较大的负荷。这类弹簧与圆截面材料的弹簧相比,在同样的空间,它的截面积大,因此它吸收的能量也大,如图1所示。它可用于重型机械、冲压模具或刚度特别大的弹簧。
(4)碟形弹簧尺寸小、重量轻,广泛用于缓冲、避振等场合,并在冲压模、阀类离合器紧固件以及石油和地质工程机械上获得普遍应用。
(5)中凸形螺旋压缩弹簧由于两端较小的簧圈能嵌入到中间圈之中,所以可获得较大的变形量。例如有些中凸型汽车制动器弹簧,平时一直处于并紧状态,打开汽车阀门,弹簧恢复变形,带动制动器对汽车进行制动。理发用的推子也是利用中凸形螺旋弹簧这一特点,在有效的空间获得较大的变形和应力。
(6)蜗卷螺旋弹簧与圆锥螺旋弹簧的作用相似,它承受压力吸收的能量大,由于制造困难,仅用于受空问限制的特殊情况。平面蜗卷弹簧圈数较多,变形量较大,能储存较大的能量,多用于压紧弹簧和仪器仪表中的储能元件。
(7)板弹簧可用单片弹簧钢板或多片叠加而成,其缓冲和减振性能好,尤其是多板弹簧的减振性能强,主要用于汽车、拖拉机和铁道车辆的悬挂装置。
(8)不等节距螺旋弹簧主要用于摩托车及小型客车的悬架弹簧和高速发动机气门弹簧等。在同一件弹簧上同时既能满足变形量小时刚度小,又能满足变形量大时刚度大的要求。不等节距弹簧恰好能满足这些特殊要求。