Обновлено в ноябре 2018 года Лизой Эйтель || Волновая пружина — это пружина сжатия, изготовленная из намотанной плоской проволоки с добавлением волн вдоль витков для придания ей пружинящего эффекта. Их можно использовать вместо обычных пружин из круглой проволоки в тех случаях, когда требуется надежное отклонение нагрузки.

Существует почти столько же разновидностей волновых пружин, сколько и их применений. Несмотря на то, что эти пружины часто находятся вне поля зрения, они необходимы во многих системах управления движением, включая зубчатые передачи, приводы, поворотные соединения и различные виды муфт, а также в потребительских приложениях.

Существует три типа пружин — натяжные, компрессионные и крутильные.

• Пружины натяжения работайте в напряжении с прикрепленным грузом, так что при приложении нагрузки эта пружина растягивается. Пружины сжатия, как следует из названия, работают при сжатии, поэтому по мере приложения нагрузки эта пружина становится короче. Торсионные пружины работают при нагрузках на скручивание, что означает, что приложение прикладывает крутящий момент к пружине.

• Пружины сжатия являются наиболее распространенным типом волнообразных пружин. Производители изготавливают их из свернутой в рулон плоской проволоки с добавлением волн вдоль витков для большего эффекта пружины. Такие волнообразные пружины могут заменить обычные пружины сжатия из круглой проволоки в тех областях применения, где требуется минимальное пространство, но требуется жесткое отклонение нагрузки.

• В качестве альтернативы другим спиральным пружинам, волновые пружины занимают от 30 до 50% сжатого пространства по высоте сопоставимых пружин из круглой проволоки с одинаковыми характеристиками прогиба и нагрузки. Производители обычно изготавливают волновые пружины из одной нити плоской проволоки, сформированной в непрерывные точные витки с одинаковыми диаметрами и волнами, чаще всего из закаленной нержавеющей стали 17-7pH. Производители изготавливают пружины либо с гладкими концами (для волнистых), либо с квадратно-плоскими концами (с прокладочными концами).

Прочитайте соответствующую статью:Как определить размер и выбрать волновую пружину

Волновые пружины действуют как несущие устройства. Они устраняют зазор и компенсируют отклонения в размерах внутри сборок. Они могут создавать различные усилия, при которых нагрузка нарастает либо постепенно, либо резко, чтобы достичь заданной рабочей высоты. Это устанавливает точную скорость пружины, при которой нагрузка пропорциональна прогибу.

Некоторые производители предлагают однооборотные, вложенные и многооборотные волновые пружины. Однооборотная волновая пружина с перекрывающимися концами экономит осевое пространство, обеспечивая больше пространства для перемещения. Пружина прилегает к отверстию, что экономит больше радиального пространства. Перекрывающиеся концы предотвращают радиальное заклинивание, поскольку допускается перемещение по окружности. Концы пружин могут перемещаться относительно друг друга, так что всегда задается требуемая нагрузка на рабочей высоте. (Подробнее после прыжка.)

Вложенные волновые пружины подходят для применений, требующих больших усилий в соответствии с правилами техники безопасности, например, в правительственных или военных целях. Пружина с вложенной волной обеспечивает более высокую нагрузку, чем однооборотная волновая пружина — штампованная волновая шайба — и использует то же радиальное пространство, что и однооборотная конструкция. (Подробнее после видео.)

Многооборотные волновые пружины не цепляются за отверстие, поскольку радиальное заклинивание влияет на заданную нагрузку на рабочей высоте. Если конструкция многооборотной волновой пружины приводит к периферийному перемещению витков относительно друг друга, это может привести к нестабильности пружины.

По сравнению с однооборотной конструкцией возможен более длительный ход или отклонение, поскольку общее отклонение разделено. Каждый поворот должен выдерживать меньший прогиб, чем конструкция с одним поворотом. Использование многооборотной волновой пружины также позволяет сэкономить 50% осевого пространства по сравнению с традиционной спиральной пружиной. Более того, эти пружины устраняют риск скручивающих движений при сжатии, что является реальной проблемой для спиральных пружин. В отличие от этого, волновая пружина всегда прикладывает свою нагрузку в осевом направлении. Волновые пружины также прикладывают очень стабильные нагрузки в пределах небольшого диапазона допусков на различных рабочих высотах. Это позволяет инженерам-проектировщикам при необходимости легко настраивать приложение в соответствии с заданными требованиями.