圓錐螺旋彈簧分類
圓錐螺旋彈簧有等螺旋角的、等螺距的和拋物線迴轉面的。
等螺旋角圓錐彈簧
等螺旋角圓錐螺旋彈簧的彈簧絲的螺旋線的展開為一直線。設φ中為圓錐的頂角,今取圓錐的頂點B作為坐標原點,z軸向下。圓錐上任一點的半徑為r,軸向坐標為z,則有:
另一方面可寫:
式中s表示螺旋線的弧線長度,從坐標原點B開始計算。
由上式可得:
在極坐標系統中,螺旋線的線素長度為:
製造彈簧工作圈的彈簧絲長度:
等螺距的圓錐彈簧
等螺距的圓錐彈簧,螺距h如常數,這種彈簧,當將坐標角φ增大2π,則螺旋線半徑增大一個常數值 此處φ為彈簧的圓錐角,因此有:
當φ等於0時,C=r
φ等於2πi時,r=r.
代入上式,得:
因此,等螺距圓錐彈在平面上的投影為阿基米德螺旋線。當r=r時,彈簧的螺旋角最小,當r=r時,螺旋角最大。量大的螺旋角替通不超過6~8°。
製造彈簧工作圈的彈簧絲長度 :
其中:
α:平均螺旋角。
S≈(r1+r2)πi
拋物線迴轉面彈簧
矩形截面的拋物線迴轉面彈簧為套用普遍的能承受大載荷的彈簧。它在平面上的投影是阿基米德螺旋線:
它的螺旋角為常數。很容易證明,這種彈簧的教面重心所引起的表面為拋物線迴轉.
這種螺旋線在坐標角為0至φ的區城中(即由r至r)的弧長S,等於:
阿基米德螺旋線的總長S的求法與前同。故彈簧線的長度為: