鉸鏈廠家SPIROL:如何設(shè)計最優(yōu)化鉸鏈
鉸鏈有兩種主要類型:
1) 自由配合鉸鏈https://spirol.cn/white-papers/how-to-design-the-optimum-hinge,當閂鎖或把手轉(zhuǎn)動時,這種鉸鏈https://spirol.cn/white-papers/how-to-design-the-optimum-hinge幾乎無摩擦或阻動。鉸鏈各部件相互獨立,“自由”轉(zhuǎn)動。
2)
摩擦配合鉸鏈,這種鉸鏈需要相互干涉以阻止構(gòu)件之間相對的自由轉(zhuǎn)動。根據(jù)設(shè)計意圖,阻力可以從稍微阻動到有足夠的阻力足以使部件固定在整個轉(zhuǎn)動行程中的任意位置。
雖然可用的圓柱銷款式很多,但卷制彈性圓柱銷尤其適合在摩擦配合和自由配合兩種鉸鏈中使用。要達到長期最優(yōu)化鉸鏈性能,設(shè)計師應(yīng)遵循某些簡單的設(shè)計原則。無論使用哪種圓柱銷類型,鉸接構(gòu)件之間的間隙都應(yīng)達到最小,以減少縫隙并避免圓柱銷彎曲。
自由配合鉸鏈
如果需要自由配合鉸鏈,卷制圓柱銷的安裝前的直徑并不重要,因為卷制圓柱銷直徑是由定位孔或最小孔決定的。卷制圓柱銷是功能性彈簧,必須考慮它在無配合位置的回復(fù)和保持。恢復(fù)/保持的量取決于緊固(固定)孔的直徑和圓柱銷的“自由弦長”。自由弦長定義為圓柱銷穿過配合構(gòu)件的距離。隨著自由弦長的增加,由于它能夠部分回復(fù)趨于其未安裝前的自由直徑,所以圓柱銷直徑同樣會增加。
為使載荷分布更佳,鉸鏈公差更緊密,建議采用鉸鏈組件中的外部件作為緊配合部件,其后厚度應(yīng)設(shè)計為銷直徑的
1 到 1½
倍。如果外部件的厚度小于銷的直徑,應(yīng)該使用內(nèi)部件中的孔作為緊配合孔。
要設(shè)計自由配合鉸鏈,首先應(yīng)在緊配合部件的孔中確定好最大孔徑。將卷制圓柱銷插入緊配合部件的孔中,然后在弦長中心處測量圓柱銷的自由直徑。增加一個系數(shù)以便為旋轉(zhuǎn)構(gòu)件提供一定的間隙,通常是.001”
(0.02 mm)
以確定自由孔的最小直徑。然后增加所需的生產(chǎn)公差以確定自由孔的最大直徑。
如果緊密配合處于總成的內(nèi)部件孔中,在安裝圓柱銷時,圓柱銷存在收縮端和未收縮端(圖
2b)。圓柱銷尚未插入配合孔的一端的直徑比已經(jīng)受到孔壓縮過的另一端的直徑要大。因此,測量未受壓縮端的直徑即可確定外側(cè)構(gòu)件中自由孔的最小直徑。
摩擦配合鉸鏈
在摩擦配合鉸鏈中,所有的孔都應(yīng)在指定公差范圍內(nèi)明確界定尺寸。如果制造商未能在每個構(gòu)件中保持相同的孔尺寸,則構(gòu)件之間應(yīng)分開公差。最常用的做法是將較小的半公差分配給外側(cè)孔,而將較大的半公差分配給內(nèi)側(cè)孔。
卷制圓柱銷使設(shè)計得到簡化,因為無需象實心銷的應(yīng)用中那樣,將孔錯位以實現(xiàn)摩擦配合。卷制圓柱銷在直的,對中良好的孔中性能優(yōu)越,卷制圓柱銷的彈性特征可用于實現(xiàn)特殊性能,并在產(chǎn)品的整個使用壽命期維持所需的配合和功能。
雖然本文提供了一般的設(shè)計原則,但對于每種應(yīng)用,建議咨詢緊固和連接方面的專業(yè)應(yīng)用工程師以確保采用最優(yōu)的鉸鏈設(shè)計。
SPIROL應(yīng)用工程師將了解您的應(yīng)用需求,與您的設(shè)計團隊合作,為您推薦最佳的解決方案。如需技術(shù)支持,請隨時直接與SPIROL聯(lián)系