فنر پیچشی

فنر پیچشی المان مارپیچی الاستیک است که برای تحمل گشتاور و ایجاد نیروی بازگرداننده زاویه ای طراحی می شود. قطر مفتول معمولا بین 0.3 تا 15 میلی متر و قطر داخلی بین 3 تا 150 میلی متر انتخاب می گردد. مدول برشی فولاد فنر حدود 79 گیگا پاسکال بوده و تنش خمشی مجاز بین 600 تا 1200 مگاپاسکال تعیین می شود. زاویه کاری مجاز عموما تا 90 یا 180 درجه بسته به طراحی هندسی تعریف می گردد. رابطه گشتاور برابر با k ضرب در زاویه چرخش بر حسب رادیان است. ضریب شاخص فنر اغلب در بازه 4 تا 10 انتخاب می شود تا تمرکز تنش کاهش یابد.

ساختار فنر پیچشی شامل بدنه مارپیچ و دو بازو با طول های 5 تا 200 میلی متر است که انتقال گشتاور را انجام می دهند. تعداد دور فعال معمولا بین 2 تا 12 دور طراحی می شود تا سختی زاویه ای دقیق حاصل گردد. عملیات حرارتی تنش زدایی در محدوده 250 تا 400 درجه سانتی گراد اجرا می شود. سختی نهایی فولاد کربنی پس از عملیات بین 44 تا 52 راکول C تنظیم می گردد. عمر خستگی در سیکل های 10^5 تا 10^7 با ضریب ایمنی 1.5 تا 2 تضمین می شود. کنترل کیفیت شامل تست گشتاور زاویه ای و اندازه گیری تلرانس زاویه بازو با دقت ±1 درجه است.