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

Существует почти столько же разновидностей волновых пружин, сколько и применений пружин. Хотя эти пружины часто не видны, они незаменимы во многих системах управления движением, включая зубчатые передачи, приводы, поворотные соединения и различные виды муфт, а также в потребительских приложениях.

Существует три типа пружин — растяжение, сжатие и кручение.

• Пружины натяжения работайте в натянутом состоянии 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 скручивающих нагрузках, что означает, что приложение прикладывает к пружине крутящий момент.

• Пружины сжатия являются наиболее распространенным типом волновых пружин. Производители изготавливают их из скрученной плоской проволоки с добавлением волн вдоль витков для большего эффекта пружинения. Такие волновые пружины могут заменить обычные пружины сжатия с круглой проволокой в тех случаях, когда 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).

Прочтите соответствующую статью:Как определить размер и выбрать волновую пружину

Волновые пружины работают как несущие устройства. Они устраняют люфт и компенсируют изменения размеров внутри узлов. Они могут создавать различные усилия, при которых нагрузка нарастает постепенно или резко, достигая заданной рабочей высоты. Это обеспечивает точную скорость пружинения, при которой нагрузка пропорциональна прогибу.

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

Вложенные волновые пружины подходят для применений, требующих более высоких нагрузок для соблюдения правил 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 допускать меньшее отклонение, 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 исключают риск крутильных перемещений при сжатии до рабочей высоты, что является реальной проблемой при использовании спиральных пружин. Напротив, волновая пружина всегда прикладывает свою нагрузку в осевом направлении. Волновые пружины также обеспечивают очень равномерную нагрузку в пределах небольшого диапазона допусков на различных рабочих высотах. Это позволяет инженерам-проектировщикам легко настраивать приложение в соответствии с заданными требованиями, когда это необходимо.