Federn 101: Erkundung von 13 Typen für Leistung und Anwendung | MachineMFG

Federn 101: Untersuchung von 13 Typen für Leistung und Anwendung

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1. Zylindrische Spiralfeder

Zylindrische Schraubendruckfeder mit kreisförmigem Querschnitt

Zylindrische Schraubendruckfeder mit kreisförmigem Querschnitt

Die Merkmale der Linie sind Linearität, stabile Steifigkeit, einfache Struktur, einfache Herstellung und breite Anwendbarkeit.

Es wird in erster Linie als Puffer, zur Schwingungsreduzierung, Energiespeicherung und Bewegungssteuerung in mechanischen Geräten eingesetzt.

Zylindrische Schraubendruckfeder mit rechteckigem Querschnitt

Zylindrische Schraubendruckfeder mit rechteckigem Querschnitt

Bei gleichem Platzbedarf weist eine zylindrische Schraubendruckfeder mit rechteckigem Querschnitt eine höhere Steifigkeit auf und kann mehr Energie aufnehmen als eine zylindrische Schraubendruckfeder mit kreisförmigem Querschnitt.

Seine Kennlinie ist linearer und seine Steifigkeit ist konstanter.

Zylindrische Schraubendruckfeder mit flachem Querschnitt

Zylindrische Schraubendruckfeder mit flachem Querschnitt

Im Vergleich zur zylindrischen Schraubendruckfeder mit kreisförmigem Querschnitt hat die zylindrische Schraubendruckfeder mit flachem Querschnitt den Vorteil, dass sie eine große Energiespeicherkapazität, eine geringe Kompressionshöhe und eine große Kompressionsfähigkeit aufweist.

Daher wird es häufig in Motorventilsystemen, Kupplungen, Automatikgetrieben und anderen Geräten mit begrenztem Bauraum eingesetzt.

Zylindrische Schraubendruckfeder mit ungleicher Steigung

Zylindrische Schraubendruckfeder mit ungleicher Steigung

Wenn die Last bis zu einem gewissen Grad zunimmt, strafft sich die Feder allmählich von einer kleinen Steigung aus, wodurch die Steifigkeit zunimmt und die Kennlinie von linear zu inkrementell wechselt. Infolgedessen wird die Eigenfrequenz wird variabel und ermöglicht eine bessere Eliminierung oder Abschwächung von Resonanzen. Diese Eigenschaft macht sie zu einer beliebten Wahl für den Einsatz in Hochgeschwindigkeits-Lastwechselmechanismen.

Mehrsträngige zylindrische Schraubendruckfeder

Mehrsträngige zylindrische Schraubendruckfeder

Als Material für eine mehrsträngige zylindrische Schraubendruckfeder wird ein mit dünnem Stahldraht verdrilltes Stahlseil verwendet.

Im unbelasteten Zustand ist der Kontakt zwischen den Drähten des Drahtseils relativ locker. Erreicht die äußere Belastung jedoch ein bestimmtes Maß, zieht sich der Kontakt zusammen und die Federsteifigkeit nimmt zu, was zu einem Bruchpunkt in der Kennlinie der mehrdrähtigen Spiralfeder führt.

Im Vergleich zu einer gewöhnlichen zylindrischen Spiralfeder aus dem gleichen Materialquerschnitt hat die mehrsträngige zylindrische Spiral-Druckfeder eine höhere Festigkeit und eine stärkere Dämpfungswirkung.

Es wird häufig in Waffen und Flugzeugtriebwerken verwendet.

Zylindroide Schraubenzugfeder mit Spirale

Zylindroide Schraubenzugfeder mit Spirale

Die Leistung und die Eigenschaften von zylindrischen Schraubenzugfedern ähneln denen von zylindrischen Schraubendruckfedern mit kreisförmigem Querschnitt.

Diese Federn werden hauptsächlich in Anwendungen eingesetzt, die eine Zugbelastung erfordern, wie z. B. in Überlastsicherungen für Kupplungen und als Sperrklinkenrückzugfedern in Ratschenmechanismen.

Zylindrische Schraubendrehfeder

Eine zylindrische Schraubendrehfeder ist so konstruiert, dass sie Torsionsbelastungen standhält, und wird üblicherweise zum Pressen, zur Energiespeicherung und als elastisches Glied in Übertragungssystemen verwendet. Mit ihrer linearen Kennlinie ist sie in verschiedenen Anwendungen weit verbreitet, z. B. in Dynamometern und Schließmechanismen von Druckluftventilen.

2. Reduzierspiralfeder

Konische Schraubenfeder

Konische Schraubenfeder

Die Funktion einer konischen Schraubenfeder ist ähnlich wie die einer Schraubenfeder mit ungleicher Steigung. Wenn eine Last einen bestimmten Wert erreicht, strafft sich die Feder allmählich, beginnend mit der größeren Windung zur kleineren, bis die Windungen beginnen, sich zu berühren.

Die Kennlinie ist nichtlinear, die Steifigkeit nimmt allmählich zu, und die Eigenschwingungsfrequenz ist ein variabler Wert. Dies macht sie ideal für die Beseitigung oder Verringerung von Resonanzen und verleiht ihr im Vergleich zu Druckfedern mit gleicher Steigung eine stärkere Anti-Resonanz-Fähigkeit.

Diese Art von Feder ist für ihre kompakte Struktur und Stabilität bekannt. Sie wird häufig verwendet, um schwere Lasten zu stützen und Schwingungen zu reduzieren, z. B. in Tragfedern für schwere Schwingsiebe und in Dongfeng-Automobilgetrieben.

Voluten-Schraubenfeder

Voluten-Schraubenfeder

Im Vergleich zu anderen Federn sind Spiralfedern in der Lage, mehr Energie auf kleinem Raum zu absorbieren. Außerdem kann die Reibung zwischen den Platten die Vibrationen wirksam reduzieren.

Spiralfedern werden häufig in Rohrleitungssystemen eingesetzt, die Verformungen durch thermische Ausdehnung und Yin-Ni-Schwingungen absorbieren müssen, sowie in Komponenten von Rohrleitungssystemen wie Dampf- und Wasserrohrleitungen in Wärmekraftwerken.

Die Spiralfeder hat jedoch einige Einschränkungen, darunter einen kleinen Spalt zwischen den Platten, der das Abschrecken erschwert und das Strahlen unmöglich macht. Außerdem ist die Fertigungsgenauigkeit der Feder möglicherweise nicht hoch genug.

3. Torsionsstabfeder

Torsionsstabfeder

Die Konstruktion von Drehstabfedern ist einfach, die Anforderungen an Materialqualität und Fertigungsgenauigkeit sind jedoch hoch.

Es wird hauptsächlich als Tragfeder in Automobilen und leichten Fahrzeugen sowie als Hilfsfeder für Ventile in Verbrennungsmotoren, Luftfedern und Druckerzeugern verwendet.

4. Tellerfeder

Belleville-Feder

Gewöhnliche Tellerfedern weisen eine hohe Tragfähigkeit, Dämpfungsfähigkeit und Stoßdämpfung auf.

Durch unterschiedliche Kombinationen lassen sich verschiedene Kennlinien erzielen.

Diese Federn können in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden, darunter Drucksicherheitsventile, automatische Umschaltvorrichtungen, Rückstellvorrichtungen, Kupplungen und vieles mehr.

5. Ringfeder

Ringfeder

Ringfedern werden häufig in Anwendungen eingesetzt, die die Aufnahme erheblicher Energiemengen bei begrenztem Platzangebot erfordern, wie z. B. Federn in Lokomotivzugmaschinen, Pufferfedern für Kräne und Kanonen, Dämpfungsfedern für Schmiedehämmer und Bremsfedern in Flugzeugen, um nur einige zu nennen.

6. Plane Spiralfeder

Plane Spiralfeder

Die Spiralfeder ist eine flache, gewundene Feder, die aus einem kleinen Metallband besteht. Sie kann sowohl als Messelement (so genannte Messspirale) als auch als Druckelement (so genannte Kontaktspirale) dienen.

Feder

Die Feder dient hauptsächlich als Energiespeicher.

Clockwork ist zuverlässig und einfach zu warten.

Es wird häufig in Zeitmessgeräten und Zeitkontrollinstrumenten wie Uhren, Aufzeichnungsgeräten, Haushaltsgeräten usw. sowie als Energiequelle für motorisiertes Spielzeug verwendet.

7. Blattfeder

Die Blattfeder ist eine Art von Metallblech mit rechteckigem Querschnitt, die vor allem bei Anwendungen mit geringer Belastung und Verformung eingesetzt werden. Es kann als empfindliches Element in Erfassungsinstrumenten oder automatischen Geräten, als elektrischer Kontaktpunkt, als Sperrklinke in einem Ratschenmechanismus, als Druckfeder für einen Positionierer oder als Stütz- oder Führungsschiene dienen.

8. Stahlblechfeder

Tellerfeder aus Stahl

Die Stahlplatte Die Feder besteht aus mehreren Federstahlplatten.

Es wird häufig als Federungskomponente in Automobilen, Traktoren und Zügen verwendet, um Schwingungen zu dämpfen und zu reduzieren.

Außerdem wird es aufgrund seiner hohen Steifigkeit als Schwingungsdämpfer in verschiedenen mechanischen Produkten eingesetzt.

9. Gummifeder

Gummifeder

Die Gummifeder hat einen kleinen Elastizitätsmodul, der eine beträchtliche elastische Verformung ermöglicht, wodurch die gewünschten nichtlinearen Eigenschaften leicht erreicht werden können. Ihre Form ist nicht eingeschränkt und ihre Steifigkeit kann frei gewählt werden, um die Konstruktionsanforderungen in jeder Richtung zu erfüllen.

Darüber hinaus ist die Gummifeder in der Lage, mehrere Lasten gleichzeitig zu tragen, was die Gesamtstruktur des Systems vereinfacht. Die Verwendung von Gummifedern in mechanischen Geräten nimmt rasch zu.

10. Gummi-Metall-Spiralverbundfeder

Gummi-Metall-Spiralverbundfeder

Die Kennlinie einer Gummi-Metall-Spiralverbundfeder ist ansteigend.

Im Vergleich zu einer Gummifeder hat diese Verbundfeder eine höhere Steifigkeit und Dämpfung als eine Metallfeder.

Dadurch bietet es die Vorteile einer hohen Tragfähigkeit, einer wirksamen Schwingungsdämpfung und einer verbesserten Verschleißfestigkeit.

Es eignet sich für Aufhängungssysteme in Bergbaumaschinen und schweren Fahrzeugen.

11. Luftfeder

Luftfeder

Eine Luftfeder ist eine nicht-metallisch Eine Art von Feder, die die Kompressibilität von Luft nutzt, um einen elastischen Effekt zu erzielen. Wenn sie in einem Fahrzeugfederungssystem eingesetzt wird, kann sie die dynamische Leistung und den Fahrkomfort des Fahrzeugs erheblich verbessern und ist daher eine weit verbreitete Technologie in Autos und Zügen.

12. Zwerchfell und Kapsel

Gewellte Membrane

Gewellte Membrane

Es wird eingesetzt, um nichtlineare Größen zu bewerten, die mit dem Druck zusammenhängen, z. B. den Durchfluss von Flüssigkeiten oder Gasen in Pipelines sowie die Geschwindigkeit und Höhe von Flugzeugen.

Flaches Diaphragma

Flaches Diaphragma

Es wird als empfindliches Bauteil in dem Gerät verwendet und dient dazu, zwei verschiedene Substanzen voneinander zu trennen. Es fungiert zum Beispiel als flexibles Dichtungselement, das sich bei Druck- oder Vakuumänderungen verformt.

Kapsel

Kapsel

Zwei identische Membranen sind entlang des Umfangs kastenförmig miteinander verbunden.

13. Druckfederrohr

Druckfederrohr

Unter dem Einfluss des Flüssigkeitsdrucks erfährt das Ende des Druckfederrohrs eine Auslenkung, die dann über einen Übertragungsmechanismus auf den Zeiger übertragen wird. Dieser Mechanismus wird in verschiedenen Instrumenten wie Manometern, Thermometern, Vakuummessern, Flüssigkeitsstandsmessern und Durchflussmessern verwendet.

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