发条弹簧的类型、结构及应用

发条弹簧是用带料绕成平面蜗卷形的弹簧，发条弹簧可以在垂直于轴的平面内形成转动力矩，借以储存能量

当外界对发条弹簧作功(即外力矩上紧发条)后，这部分的功就转换为发条的弹性变形能。当发条工作时，发条的变形能又逐渐释放，驱动机构运转而作功

发条弹簧在自由状态时占有相当大的体积，常常是它在轴上完全上紧时所占体积的10倍甚至更大些。所以在使用发条时，通常将它装在发条盒内，使带有发条弹簧的仪器仪表结构能够获得小的外形尺寸。此外，利用发条盒还可以使发条弹簧具有比较完善的外端固定方法，以改善其工作状况，同时还便于保存润滑油

发条弹簧工作可靠，维护简单，防潮，防爆，广泛应用于计时仪器和时控装置中，如钟表、记录仪器、家用电器等，也广泛应用于机动玩具中作为动力源。发条弹簧的类型及结构与应用见下表所示

发条弹簧的类型及结构与应用

型式及简图

应用

类

型

螺旋形

机械设备中用的发条弹簧，作为动力源

S形

钟表中应用的发条弹簧，作为动力源

外

端

固

定

结

构

铰式固定

铰式固定。由于圈间摩擦较大，输出力矩降低很多，并且力矩曲线很不平稳，因而在精密和特别重要的机构中不宜采用这种固定方法

销式固定

销式固定介于刚性固定和铰式固定之间。圈间摩擦仍很大，但比铰式固定低一些。常用于尺寸较大的发条弹簧

V形固定

V形固定能使外端有一定的近似径向移动，圈间摩擦较前两种小。此外，结构较简单，通用于尺寸较小的发条弹簧，其缺点是弯曲处很容易断裂

衬片固定

A＝(0.25~0.40)πR

B＝(0.5~0.6)A

h'＝h，b'＝(6~8)h'

l＝(0.5~0.6)B

C＝H＝(0.93~0.97)b

b为发条弹簧的厚度，图中未标出

C'＝(0.65~0.75)b

e＝(6~8)h，d＝0.3H

弹性衬片和发条的外端用铆钉铆在一起，而衬片两侧的两个凸耳分别入条盒底和盖的长方孔中。当上紧发条弹簧时，衬片端部将逐步产生径向移动，并且凸耳和方孔固定又能产生相当大的支承力矩，故可使发条弹簧各圈同心分布。这样将使圈间压力大为降低，从而减小了圈间摩擦。采用这种固定方法时输出力矩降低很小，力矩曲线也很平稳，因而是比较合理的一种固定方法

内

端

固

定

结

构

V形槽固定

这种固定结构可用于大型原动机中，用于大心轴直径的发条弹簧

弯钩固定

适用于材料较厚的发条弹簧

齿式固定

将心轴表面制成螺旋线形状，用弯钩将弹簧端部加以固定。适用于重要和精密机构中的发条弹簧

销式固定

结构简单，适用于不太重要机构中的发条弹簧。销子端将使发条弹簧材料产生较大应力集中