Casquillo de primaveraés un component compost que combina les funcions dels elements elàstics i els casquets en sistemes mecànics. S'utilitza àmpliament en escenaris com l'absorció d'impactes, l'amortiment, el posicionament i la reducció de la fricció. Les seves funcions principals es poden resumir de la següent manera:
1. Absorció de xocs i amortiment d'impactes
Els coixinets de ressort absorbeixen les vibracions mecàniques i l'energia d'impacte instantània mitjançant materials elàstics (com aragoma, estructures de molles de poliuretà o metàl·liques). Per exemple, en el sistema de suspensió d'automòbils, s'instal·len coixinets de molla entre el braç de control i el xassís, que poden atenuar eficaçment la vibració transmesa a la carrosseria pels sots de la carretera i millorar la comoditat de la conducció. Les seves característiques de deformació elàstica poden convertir les vibracions d'alta freqüència en dissipació d'energia calorífica i reduir el risc de ressonància del sistema.
2. Reduir la fricció i el desgast
Com a mitjà d'interfície per a les peces mòbils, els coixinets de ressort redueixen el coeficient de fricció aïllant el contacte directe entre els metalls. Per exemple, l'eix de transmissióbuixóutilitza una capa lubricant interna o material autolubricant (com ara PTFE) per reduir la resistència a la rotació, alhora que protegeix el rodament del desgast i allarga la vida útil del component. En els mecanismes alternatius, la seva elasticitat també pot compensar les desviacions axials i evitar el desgast anormal causat per la desalineació.
3. Suport i posicionament
Els casquets de molla proporcionen un suport flexible per a les peces mòbils i tenen funcions de posicionament. En les unions de robots industrials, poden suportar càrregues radials i permetre petites desviacions angulars, garantint un moviment flexible del braç del robot alhora que manté l'estabilitat estructural. A més, el disseny de precàrrega pot ajustar la separació entre els components per evitar el soroll o la pèrdua de precisió causada per l'afluixament.
4. Control del soroll
Les altes propietats d'amortiment dels materials elàstics poden suprimir la propagació del soroll de vibració. Per exemple, l'ús decasquets de gomaa la base dels motors dels electrodomèstics pot reduir el soroll de funcionament en 10-15 decibels. A les caixes de canvis, els casquets de molla també poden bloquejar la via de transmissió del so estructural i millorar el rendiment NVH (soroll, vibració i duresa).
5. Allargar la vida útil dels equips
Gràcies a l'absorció completa dels impactes, la reducció del soroll i la reducció de la fricció, els casquets de molla redueixen significativament els danys per fatiga mecànica. Les estadístiques mostren que en la maquinària d'enginyeria, els casquets optimitzats poden augmentar la vida útil dels components clau en més d'un 30%. El seu mode de fallada és principalment l'envelliment del material en lloc de la fractura sobtada, cosa que és convenient per al manteniment predictiu.
Selecció de materials i disseny
- Casquillo de goma: baix cost, bon rendiment d'amortiment, però poca resistència a altes temperatures (normalment <100 ℃).
- Casquillo de poliuretà: forta resistència al desgast, adequat per a escenaris d'alta càrrega, però fàcil de trencar a baixa temperatura.
- Casquillo de ressort metàl·lic: resistència a altes temperatures, llarga vida útil, s'utilitza principalment en entorns extrems com l'aeroespacial, però requereix un sistema de lubricació.
Aplicacions típiques
- Camp de l'automoció: suspensió del motor, biela de suspensió.
- Equipament industrial: suport de canonades de vàlvules de bomba, amortidor de motlles per a màquines-eina d'estampació.
- Instruments de precisió: aïllament sísmic de plataforma òptica, posicionament d'equips semiconductors.
Els casquets de molla aconsegueixen un equilibri entre el suport rígid i l'ajust flexible mitjançant la combinació de la mecànica elàstica i la ciència dels materials. El seu disseny ha de tenir en compte de manera exhaustiva el tipus de càrrega (estàtica/dinàmica), el rang de freqüència i els factors ambientals. La tendència futura es desenvoluparà cap a materials intel·ligents (com ara elastòmers magnetoreològics) i la modularització per adaptar-se a necessitats d'enginyeria més complexes.
Data de publicació: 10 de març de 2025
