解决方案 蠡霞罂圆Ｔ艺，工装，礞１５１／诠断／Ｍｉｌｌ／缣住／改造 扭簧丝计算及制造 王海波 （哈尔滨量具刃具集团有限责任公司量具刃具研究所，哈尔滨１５００４０） ０引 言 扭簧丝是扭簧比较仪的核心元件，对于它的计算及 制造＿ｒ艺的研究不仅关系到新量具生产的精度、可靠性 和寿命等各项技术指标，而且也可为促进国内各类扭簧 比较仪的发展及生产提供有利的保证。 扭簧丝是采用一条放大比极高、极精确的金属丝，绕 制成左右麻花节，根据其轴向伸长和回转角呈线性关系 的弹性Ｔ作原理设计而成。 １扭簧丝的计算 扭簧丝材料、截面尺寸及绕制节距与扭簧放大比、弹 性丁作转圈及拉伸刚度等设计参数的关系如下： １）现以量仪使用的９ Ｉｘｍｘ０．１５ Ｉｌｌ１＂１１和６ Ｄｍｘ０．１２ ｍｍ 截面尺寸的扭簧丝计算实例，说明材料对扭簧丝设计参 数的影响（表１）。 表１材料对扭簧丝设计参数的影响 （１）扭簧丝绕制节距对扭簧丝放大比、弹性Ｔ 作转圈 及拉伸刚度均有影响；对于截面尺寸６ ｍ×０．１２ ｍｍ锡锌 ２）现以６ ｐ．ｍｘ０．１２ ｍｍ截面尺寸的锡锌青铜扭簧丝 汁算实例说明扭簧丝绕制节距对扭簧设计参数的影响。 汁算结果见表２。 表２扭簧丝绕制节距对扭簧设计参数的影响 节距ｌ／ｌｌｌｎｌ Ｉ １．５ ２ ３ ４ ５ ８ 青铜扭簧丝，最佳绕制节距为４～５ ｍｍ，此时放大比及弹 性ｊ：作转圈最大；绕制节距为３～４ ｍｍ其值变化不大，但 当绕制节距小于２ ｍｍ时，其值下降较快；但最佳绕制节 距时．其拉伸刚度也是小的。 （２）扭簧丝厚宽比对放大比、弹性］：作转圈及拉伸刚 度亦均有影响；对绕制节距为２ｍｍ时，厚度为６ Ｄｍ的扭 放大比ｉｌ（（。）・Ｉｘｍ。。）２．７７ ３．１３ ３ ９７ ４．７５ ５ １５ ５ １３ ４．４２ ／Ｎ ２．１４ ２．８４ ３．０６ ３．６８ ３．７９ ３．９４ ３．４０ 簧丝其最佳厚宽比在ｌ／１５～１／２０之间，厚宽比小于或大于 批伸刚度６ｄ（ｇ’（。）。。）０．０４９４ ０．０３６ ５ ０．０３１ ４ ０．０２８ ６ ０．０２８ ７ ０．０３１ ５ ０．４Ｉ０ ６ 此值时，对于放大比、弹性］ 作转圈均是降低的；而拉伸 刚度是随着厚宽比增加而递增的。 ２扭簧丝的制造 ２． 扭簧丝材料的物理机械性能 扭簧丝绕制节距对放大比、弹性Ｔ作转圈及拉伸刚 度影响关系曲线如图１所示。 ３）现以扭簧丝绕制节距为２ ｍｍ，厚度为６ ｍ，当厚 宽比为不同数值时对扭簧丝设计参数的影响结果见表３。 刚度影响关系曲线如图２所示。 因为扭簧丝是根据轴向延伸值和回转角度成线性关 用性能上要求有足够的放大比和示值范围。因而，对材料 的要求是选择一些弹性极限高而刚性小的材料（各类青 扭簧丝截面厚宽比对放大比、弹性１＝作转圈及拉伸 系的弹性变形原理而设计，它作为量仪的放大元件，在使 从七面计算实例分析可知： ２６６ ｊ机械工程师２０１４年第５期 解决方案 工艺／Ｅ装／赣胃／ｉＳ．ｍ／尬灏／维硌／改造窝匿馨Ｚ峦盈 链条零件的加工工艺分析 单国红 （齐齐哈尔永泰机械制造有限公司，黑龙江齐齐哈尔１６ｌ０００） 关 ０引 言 １链条链板的加工 ． 机械传动包括带传动、齿轮传动、链传动等多种传动 方式。链传动是机械传动中的一种重要的传动方式，是通 链条链板 外链板（材料为０Ｃｒｌ８Ｎｉ９，料厚１．５ ｒ［１１１３）尺寸如图ｌ 过链条将主动链轮的动力传递到从动链轮的一种传动方 所示。该链板属于中心对称、左右相同结构。外形主要是 式，广泛应用于传动速度不很大、传动功率大、＿Ｔ作环境 恶劣的场合。链传动过程中没有打滑的现象，平均传动比 恒定，工作可靠，所需的张紧力小，在高温、高压、多尘等 恶劣环境中都能良好地工作。但链传动仅能应用于两个 平行轴之间的传动，链条和链轮时间长了容易磨损，且链 条易伸长，传动的平稳性较差，运动过程会产生附加的载 荷、振动、噪声；与带传动相反，适用于低转速的环境下。 链传动南链轮和链条组成。链条由链板、套筒、销子和滚 子组成。本文主要对链板、套筒、销子和滚子的加 ｌＴ艺 进行分析。 铜及其它有色金属合金）即弹性比功大的材料。弹性比功 ２．２扭簧丝制造中材料的选择 是材料吸收变形而不发生永久变形的能力。 制造扭簧丝选用的材料就材质物理机械性能而言， 主要表现在如下几个参数上：１）弹性模量Ｅ。Ｅ愈大表示 刚性愈大，即在一定的应力下所产生的变形小，表示变 形的难易程度，而扭簧丝应选较小Ｅ值的材料。２）剪切 弹性极限 。它是材料抵抗最大变形的极限抗力。从扭 根据制造扭簧丝选用的几种材料的物理机械性能可 知，满足扭簧丝性能要求的材料有锡锌青铜、磷青铜、铍 铜及铂银等有色金属材料：１）锡锌青铜］：艺性最好，它的 硬度低，易于压延。２）６ｔ青铜其性能与锡锌青铜差不多， 但由于工艺性较差，一般不采用。３）铍铜的材料硬度高于 银的线性最好，对于高精度分度值（０．０ｌ～０．０２ ｍ）的量仪 弹性模量Ｇ。Ｇ值愈大表示刚性愈大、变形愈难。３）材料 锡锌青铜，压延性不如锡锌青铜，但加工并不 难。４）铂 簧丝理论分析计算中得知，材料的弹性极限ｏｒ 与剪切 最为适用，其硬度较高，压延性能较差，但可以压延。 弹性模量Ｇ之比值愈大，则扭簧丝的弹性Ｔ作转圈 ， ３结语 愈大。可见该比值是影响扭簧丝线性关系的重要原因之 一扭簧丝材料的选择主要应考虑材料线性好，放大比 大，弹性工作转圈多，拉伸刚度小，并且易于压延、定型处 铍青铜的放大比大，弹性Ｔ作转圈仅小于铂银，硬度中 。根据不同分度值的量仪，选择弹性不同的材料，在材 料选定之后，通过材料热处理工艺提高材料弹性极限。 理及焊接等因素而确定。目前铍青铜是较为理想的材料。 ４）材料的硬度愈高，愈难压延。硬度的选择主要取决于 压延工艺及设备。５）材料的电阻系数，采取通电定型的扭 等，一般设备均可压延。铍青铜的电阻系数最小，定型电 簧丝电阻的大小及均匀性直接影响定型工艺质量。同时 压较低。焊接性能虽然较差，但焊接并不 难。铍青铜材 通过电阻均匀性程度也能反映出材料性能方面的变化； 试验表明，由于线材压延加＿Ｔ状态不同，电阻差异很大。 ６）材料的焊接性，扭簧丝应选择焊接性好的材料。７）材料 的抗腐蚀性要好。 料经多年生产验证，较适用于生产Ｏ．０００ ５－０．００ｌ ｎ＇ｌｍ分 度值的量仪。 作者简介：王海波（１９６１－－），男，工程师 收稿日期：２０１４—０２—０１ （编辑黄获） 机械工程师２０１４年第５期 ２６７
