蛇形弹簧又叫联轴器弹簧,属于异形弹簧的一种,采用具有恒久弹性的蛇形钢条制成,表面均经喷涂防锈处理。蛇形弹簧在机械传动系统中担负着传递扭矩和缓冲的作用,目前已经广泛应用于冶金、起重、工程运输、矿山、石油、船舶、煤碳、橡胶、造船和港口机械起重设备。
蛇形弹簧具有以下几点特性:
一、允许有较大的安装偏差
由于弹簧片与齿弧面是点接触的,所以使联轴器能获得较大的挠性。它能被安装在同时有径向,角向,轴向的偏差情况下正常工作。
二、承受变动载荷范围大,起动安全
两个半联轴器与簧片接触的齿面是弧形的,当传递扭矩增大时,弹簧片将沿齿弧面变形,使两个半联轴器作用在簧片上的力点靠近。簧片与齿面的接触点即力矩的变化,是随着传递扭矩的大小而变化的,它的传动特性是变刚度的。因而它具有比一般弹性联轴器能承受更大的载荷变动量。
传动力使簧片沿齿弧变形时所产生的缓冲作用,尤其在机器起动时或强力冲击载荷时,在一定程度上有保护配套机件的安全性。
三、减振性好,使用寿命长
联轴器以蛇形弹簧片轴向嵌入两半36%以上。
梯形截面的蛇形弹簧片采用优质弹簧钢,经严格的热处理,并特殊加工而成,具有良好的机械性能,从而使联轴器的使用寿命远比非金属弹性元件联轴器(如弹性套柱销,尼龙棒销联轴器)大为增长。
四、传动效率高,运行可靠
联轴器的传动效率,经测定达99.47%,其短时超载能力为额定扭矩的两倍,运行安全可靠。
五、结构简单,装拆方便
整机零件少,体积小,重量轻,被设计成梯形截面的弹簧片与梯形齿槽的吻合尤为方便,紧密,从而使装拆,维护比一般联轴器简便。
因拥有以上的几点特性,蛇形弹簧广泛应用于冶金、起重、工程运输、矿山、石油、船舶、煤碳、橡胶、造船和港口机械起重设备。
六、噪声低,润滑好
铝合金罩壳以保护弹簧避免运转时向外甩出,且壳体内储满黄油,不仅使润滑良好,而且使簧片啮合时的噪声被黄油阻尼吸收而消除。
蛇形弹簧的热处理工艺:
1、第一次淬火、回火:蛇形弹簧的第一次回火、回火的目的是调整钢板的组织。蛇形弹簧坯料为145.5mm×14.5mm×3mm板材,每批带有3%的试样,将坯料及试样装入吊具,在盐浴炉中加热,出炉油冷。
回火零件应进行清洗脱脂、喷砂处理,并在零件和试样表面涂上保护涂料。回火温度为720℃±10℃,保温60min,出炉空冷,检验硬度HRC26。
2、中间退火:蛇形弹簧初成型后进行中间退火,中间退火前应涂保护涂料,退火后轻度喷砂除去残余铁丝涂料,然后进行最终成型。
3、第二次淬火、回火:蛇形弹簧的第二次淬火、回火的目的是塑造零件的最终性能,零件最终成型后绑扎铁丝,在经充分脱氧的盐浴中进行加热-保温后出炉淬油冷透。油淬火后用60~80℃的水清洗脱脂,然后进行425℃±10℃回火,回火后将试样表面磨去≥0.2mm检验硬度应为HRC49~51。
4、最后回火:检验蛇形弹簧硬度合格后零件经喷砂处理,再进行预变处理,在实际测量位置加压至55mm±1mm,保持30~40h,然后进行最后回火。