Волнистые шайбы, также известный как волнистые пружинные шайбы или пружинные шайбы, представляют собой оригинальный и высокоэффективный тип пружинного компонента, предназначенный для оказания компенсирующей силы при сжатии.. Они характеризуются характерной гофрированной или «волнистой» формой." профиль, что позволяет им действовать как компактная пружина, чаще всего для поддержания предварительной нагрузки, поглощать шок, или устранить осевой люфт в сборке.
В отличие от плоских шайб (которые распределяют нагрузку и предотвращают расшатывание) или традиционные винтовые пружины (которые рассчитаны на большие отклонения), Волнистые шайбы разработаны для обеспечения определенной, относительно низкая сила на небольшом осевом расстоянии, что делает их идеальными для приложений с ограниченным пространством.
ОБЪЯСНЕНИЕ ВОЛНОВЫХ ШАЙБ: ИСПОЛЬЗОВАНИЕ, ТАБЛИЦА РАЗМЕРОВ, ПРОИЗВОДИТЕЛИ И РУКОВОДСТВО ПО ПОКУПКАМ
Что такое волновая шайба?
А волновая шайба это тип пружинной шайбы, который имеет серию волн или «волн»." по его окружности. При сжатии, эти волны сглаживаются, обеспечение силы пружины, которая отталкивает сопрягаемые компоненты. Они в основном используются в статических или нечасто динамических приложениях, где осевое пространство имеет большое значение и является постоянным., требуется относительно небольшая сила сопротивления.
Ключевые характеристики:
- Гофрированный профиль: Определяющая особенность, создание весеннего действия.
- Приложение осевой нагрузки: Предназначен для приложения силы вдоль оси вала или болта..
- Экономия места: Их основным преимуществом перед винтовыми пружинами является способность передавать усилие в значительно уменьшенном осевом пространстве..
- Постоянная ставка (обычно): Когда они сглаживаются, они обеспечивают предсказуемую жесткость пружины.
Как работают волновые шайбы
Когда волнистая шайба установлена между двумя компонентами и сжата, его волны действуют как маленькие пружины. Поскольку шайба сплющена до «твердой высоты»" (высота в полностью сжатом состоянии), он генерирует реактивную силу. Эта сила используется для:
- Поддерживать предварительную нагрузку: Держите компоненты плотно прижатыми друг к другу., предотвращение расшатывания или дребезжания.
- Компенсация накопления допусков: Учитывайте различия в размерах компонентов для обеспечения единообразия сборки..
- Поглощает удары и вибрацию: Смягчайте небольшие движения и уменьшайте шум..
- Заполните пробелы: Перекрытие небольших осевых зазоров в сборке.
Преимущества волновых шайб
- Осевая экономия пространства: Самое существенное преимущество. Часто требуется 50% меньше осевого пространства, чем у традиционной винтовой пружины, при той же нагрузке и прогибе.
- Постоянная упругая сила: Обеспечивает предсказуемое и равномерное усилие пружины..
- Шок & Поглощение вибрации: Помогает демпфировать динамические нагрузки и снизить шум..
- Компенсирует тепловое расширение/сжатие: Поддерживает надежный контакт, несмотря на изменения температуры..
- Устраняет осевой люфт: Крайне важен для подшипниковых узлов для предотвращения раскачивания..
- Учитывает вариации толерантности: Обеспечивает плотное прилегание даже при производственных различиях..
- Экономичный: Зачастую это более экономичное решение для осевой силы пружины, чем нестандартные винтовые пружины или сложные механизмы..
Типы волновых шайб
Хотя основной принцип тот же, Волнистые шайбы бывают нескольких конфигураций:
- Одиночный поворот (От гребня до гребня): Самый распространенный тип. Одна непрерывная волна.
- Многооборотный: Состоит из нескольких витков одной волнистой пружины.. Они обеспечивают более высокие характеристики прогиба и, как правило, более низкую жесткость пружины для данной нагрузки..
- Вложенная волновая шайба: Несколько одиночных волнистых шайб, вложенных друг в друга.. Используется для очень высоких сил в компактных пространствах..
- Тип зазора/перекрытия: Относится к тому, как соединяются концы проволоки.. "Зазор" имеет небольшое пространство, "Перекрывать" концы перекрываются, влияние на окружность и посадку.
Ключевая терминология
Как правильно выбрать волнистую шайбу, понять эти термины:
- Внешний диаметр (ИЗ): Размер по внешней стороне стиральной машины.
- Внутренний диаметр (ИДЕНТИФИКАТОР): Размер внутреннего отверстия шайбы.
- Свободная высота (ФХ): Высота шайбы в несжатом состоянии.
- Рабочая высота (WH): Высота, на которой рассчитана работа стиральной машины, обеспечивая заданную нагрузку.
- Твердая высота (Ш.Х.): Минимальная высота шайбы в полностью сжатом состоянии (все волны сгладились).
- Толщина материала: Толщина используемой проволоки или материала.
- Количество волн: Подсчет волнистости по окружности.
- Нагрузка/сила: Сила пружины, действующая шайбой при заданном отклонении или рабочей высоте..
- Весенняя ставка (к): Изменение силы на единицу отклонения.
Обычное использование волновых шайб
Волнистые шайбы невероятно универсальны и находят широкое применение во многих отраслях промышленности.:
- Предварительная нагрузка подшипника: Наиболее распространенное использование. Они прилагают постоянную осевую силу к шарикоподшипникам для устранения торцового люфта., уменьшить вибрацию, и увеличить срок службы подшипников, особенно в электродвигателях, коробки передач, и автомобильные приложения.
- Клапанные сборки: Обеспечение возвратной силы для седел клапанов, плунжеры, или механизмы управления потоком.
- Узлы сцепления: Поддержание натяжения дисков сцепления.
- Разъемы (Электрика/Жидкость): Обеспечение постоянного контактного давления для поддержания электропроводности или целостности уплотнения..
- Зубчатые поезда: Устранение люфта или осевого люфта между шестернями.
- Тормоза: Предварительная загрузка тормозных компонентов.
- Насосы: Поддержание давления уплотнения или обеспечение осевой компенсации.
- Приводы & Робототехника: В компактных механизмах, требующих точного линейного усилия.
- Тяжелое оборудование: В различных точках поворота и соединениях.
- Общее оборудование: Везде, где необходимы небольшие осевые силы в ограниченном пространстве..
Таблица размеров волновой шайбы (Общее руководство & Отказ от ответственности)
ВАЖНАЯ ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: Есть не существует единой универсально стандартизированной таблицы размеров волновой шайбы которого придерживается каждый производитель. Каждый производитель будет иметь свой собственный каталог с конкретными размерами и соответствующими номинальными нагрузками для своей линейки продукции..
Однако, типичная диаграмма волновой шайбы представит информацию в табличном формате, обычно организуются Внутренний диаметр (ИДЕНТИФИКАТОР) и Внешний диаметр (ИЗ). Затем вы будете искать столбцы, связанные с:
- Номер детали: Уникальный идентификатор конкретной стиральной машины.
- Номинальный размер вала / Размер отверстия: Для какого ID/OD они предназначены?.
- Фактический ОД (мм / дюйм)
- Фактический идентификатор (мм / дюйм)
- Свободная высота (ФХ) (мм / дюйм)
- Толщина материала (т) (мм / дюйм)
- Количество волн
- Рабочая высота (WH) (мм / дюйм) или диапазон (например, от 70% к 50% свободной высоты)
- Нагрузка на рабочей высоте (Н / фунт-сила): Усилие, оказываемое на указанной рабочей высоте. Это очень важно.
- Твердая высота (Ш.Х.) (мм / дюйм):
- Минимальное отклонение от твердого тела (мм / дюйм)
Пример вымышленной записи диаграммы (только для иллюстрации):
| Номер детали. | Диаметр вала. (мм) | ИЗ (мм) | ИДЕНТИФИКАТОР (мм) | Свободная высота (мм) | Материал ТК. (мм) | # Волны | Рабочая высота (мм) | Загрузка @ WH (Н) | Твердая высота (мм) | Материал |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| WW-15-22-3 | 15 | 22 | 15.5 | 1.8 | 0.3 | 3 | 1.0 | 35 | 0.9 | SS 302 |
| WW-20-28-4 | 20 | 28 | 20.5 | 2.5 | 0.4 | 4 | 1.5 | 60 | 1.0 | SS 302 |
| WW-30-40-5 | 30 | 40 | 30.8 | 3.2 | 0.5 | 5 | 2.0 | 90 | 1.2 | SS 17-7 |
How to Use a Manufacturer's Chart:
- Определите необходимый вам идентификатор и OD: Это будет зависеть от вала/отверстия, в которое вы устанавливаете.
- Определите необходимую нагрузку/силу: Это критический параметр для поддержания предварительной нагрузки или поглощения силы..
- Определите доступное осевое пространство: Какое сжатие может выдержать шайба? Это будет относиться к свободной высоте., Рабочая высота, и твердая высота.
- Найдите номер детали: Найдите в таблице шайбу, которая соответствует вашим требованиям по размерам и нагрузке..
- Рассчитать прогиб: Убедитесь, что выбранная шайба может отклоняться от своей свободной высоты до рабочей высоты в пределах ваших рабочих возможностей, не достигая слишком ранней высоты и не имея недостаточного хода..
- Проверка материала: Проверьте, подходит ли материал для вашей среды..
Часто, you'll find ranges like:
- ОД: От нескольких миллиметров (например, 5мм) до сотен миллиметров (например, 600мм или более).
- Количество волн: Обычно 3, 4, 5, или 6 волны для однооборотных шайб. Многооборотные шайбы будут иметь больше.
Always refer to the specific manufacturer's catalog or online selector tool for definitive data.
Материалы для волновых шайб
Выбор материала имеет решающее значение для производительности и долговечности.:
- Углеродная пружинная сталь (1070-1090): Экономичный, хорошая сила. Часто подвергается термообработке и может быть фосфатированным или оцинкованным для устойчивости к коррозии..
- Нержавеющая сталь (302, 316): Хорошая устойчивость к коррозии, приемлемая прочность, и температурные характеристики. 316 обеспечивает превосходную коррозионную стойкость к 302.
- 17-7 PH Нержавеющая сталь: Отличная прочность, хорошая коррозионная стойкость, и высокотемпературная производительность (примерно до 340°C или 650°F).
- Инконель Х-750: Для применения в условиях экстремально высоких температур (до 700°C или 1290°F) и высокоагрессивные среды.
- Бериллий Медь: Немагнитный, высокая проводимость, и хорош для электрических применений.
- Фосфорная бронза: Хорошая устойчивость к коррозии, отличная электропроводность, и хорош для динамических приложений.
Покрытия/покрытия: Цинк, Фосфат, Кадмий, Химический никель, и другие специальные покрытия могут быть применены для повышения коррозионной стойкости или особых свойств поверхности..
Ведущие производители волновых шайб
Несколько авторитетных производителей специализируются на волнистых шайбах и других пружинных компонентах.. Некоторые из наиболее известных включают в себя:
- Компания Smalley Steel Ring: Мировой лидер, особенно известны своими спиральными стопорными кольцами Spirolox® и волнистыми пружинами WaveRing®. (известный бренд в сфере волновых пружин). Они предлагают обширный каталог и возможности индивидуального дизайна..
- Ассоциированный Спринг Рэймонд (бизнес MW Industries): Большой, многопрофильный производитель пружин, предлагающий широкий ассортимент пружинной продукции, включая волновые шайбы.
- Компания Ли Спринг: Предлагает полную линейку стандартных и нестандартных пружин., включая волновые шайбы.
- Компания Гиллен (Компания MW Industries): Еще одно подразделение MW Industries, специализируется на стопорных кольцах и волновых пружинах.
- Арконик (ранее Alcoa Fastening Systems): В то время как более широкая компания по производству крепежных изделий, они могут предложить специальные пружинные шайбы.
- Производители по индивидуальному заказу/региональные специалисты: Многие меньшие, специализированные производители пружин также производят волнистые шайбы, часто для конкретных отраслей или индивидуальных приложений.
При поиске, it's often best to start with these larger, хорошо зарекомендовавшие себя компании благодаря своим обширным инженерным ресурсам, контроль качества, и широкий ассортимент продукции.
Руководство по покупке: Как выбрать и приобрести волновые шайбы
Выполните следующие действия, чтобы убедиться, что вы выбрали правильную волнистую шайбу для вашего применения.:
-
Определите свои требования:
- Приложение: Что именно будет делать волновая мойка? (например, предварительная нагрузка подшипника, поглощающий шок, устранение осевого люфта).
- Доступное пространство: Каковы абсолютные максимальные ОД?, минимальный идентификатор, и ограничения максимальной осевой высоты? Часто это основной драйвер.
- Требуемая нагрузка (Сила): Какова точная сила (в Н или фунтах-силах) вам нужна стиральная машина, чтобы предоставить ее рабочая высота? Это наиболее важный параметр производительности..
- Диапазон отклонения: Какое сжатие будет испытывать стиралка в работе (от свободной высоты до рабочей высоты)? Ensure it doesn't reach solid height prematurely or have insufficient travel.
- Диапазон рабочих температур: (Минимум и максимум) Это влияет на выбор материала..
- Условия окружающей среды: Является ли коррозия проблемой (влага, химикаты, соляной туман)? Есть ли магнитные требования??
- Динамический против. Статическая нагрузка: Нагрузка постоянная или колеблется?? Это влияет на усталостную долговечность.
- Усталость жизни: Сколько циклов сжатия должна выдержать стиральная машина? (например, 100,000 циклы, 1 миллион циклов, и т. д.).
- Метод сборки: Ручной или автоматизированный?
-
Обратитесь к каталогам производителей/инструментам выбора:
- Посетите сайты ведущих производителей (Смолли, Ассоциированный Спринг Рэймонд, Ли Спринг, и т. д.).
- Используйте их онлайн-селекторы продуктов. Обычно вы вводите свой идентификатор, ИЗ, и желаемая нагрузка, и инструмент отфильтрует подходящие варианты.
- Загрузите их полные каталоги в формате PDF для получения подробных характеристик..
-
Оценка стандартного и. Обычай:
- Начните с поиска стандартные размеры запасов. Они более доступны, как правило, более рентабельно, и иметь более быстрые сроки выполнения.
- If a standard size doesn't meet all critical requirements (особенно нагрузка и прогиб в доступном пространстве), вам, вероятно, понадобится изготовленная на заказ волновая шайба. Большинство авторитетных производителей предлагают услуги по индивидуальному проектированию и производству.. Это потребует дополнительных инженерных консультаций и более высоких затрат на оснастку для меньших партий..
-
Учитывайте материал:
- В зависимости от вашей температуры, коррозия, и требования к прочности, выбрать подходящий материал (например, 17-7 PH SS для высокой прочности, 316 SS для высокой коррозионной стойкости).
-
Запросить образцы & Прототипы:
- Для критически важных приложений, запросите образцы потенциальных шайб для тестирования на вашей сборке. Это позволяет вам проверить форму, соответствовать, и функционировать до совершения крупного заказа.
- Для индивидуального дизайна, запросить прототипы.
-
Сравнить котировки:
- Если у вас есть несколько подходящих вариантов (стандартный или индивидуальный), получить предложения от нескольких производителей или дистрибьюторов. Сравнивайте не только цену, но и сроки выполнения, минимальный объем заказа (минимальный заказ), и поддержка клиентов.
-
Просмотрите технические данные & Сертификаты:
- Убедитесь, что производитель может предоставить соответствующие технические данные., сертификаты материалов (ССО), и документы соответствия (например, РоХС, ДОСТИГАТЬ) если требуется.
-
Разместить заказ:
- Как только вы останетесь довольны выбором, тестирование, и цены, разместить заказ.
Волнистые шайбы — небольшой, но мощный компонент в машиностроении.. Их способность передавать точную осевую силу в компактном форм-факторе делает их незаменимыми в бесчисленном количестве применений., повышение надежности и производительности узлов по всему миру.