扭力弹珠是螺旋弹珠，又称螺旋弹簧。它们设计用于径向施加扭矩。它们与用于保持机构分开的压缩弹簧相反。扭力弹簧将两个机构固定在一起，其密封性与内部存储的能量成正比。必须消除张力，以便弹簧释放储存的能量。

当需要旋转扭矩时，请使用扭力弹簧。扭力弹珠有两种设计——单扭力弹簧和双扭力弹簧，其中单扭力弹簧是最常见的类型。将扭力弹簧组装到轴上时，必须注意，当弹簧沿正常方向旋转时，内径会减小，这会导致弹簧卡在轴上，对弹簧产生不必要的应力;必须考虑弹簧的内径和它作用的轴的尺寸。通常，当扭曲弹簧腿需要较小的弯曲半径时，会使用更具延展性的弹簧材料，例如钢琴钢丝 ASTM A228、油回火钢丝 ASTM A229 和 302 不锈钢 ASTM A313。腿部配置和任何弯曲区域的大弯曲半径有助于防止所使用的弹簧材料断裂。

扭曲弹簧具有多种优点，使其成为各种应用中的热门选择。
耐用性：扭矩弹簧旨在承受重载和高使用率，并且通常比其他类型的弹珠具有更长的使用寿命。其坚固的结构使其能够承受更多的循环，从而减少更换和维护的频率。
设计：扭力弹簧的设计使其能够均匀分布重量，使其成为需要稳定和受控运动的应用的理想选择。这种平衡的设计也有助于提高其长期可靠性和效率。
平稳运行：扭力弹簧提供平稳且可控的运动，这在需要逐渐均匀施加力的应用中特别有用。这种平稳的运行可以减轻连接部件的压力，从而延长整个系统的使用寿命。

扭力弹簧的种类
单扭力弹簧：适用于需要中高旋转力的应用的单螺旋弹簧。
双扭力弹簧：双螺旋弹珠沿相反方向缠绕，可以承受更高的载荷并提供更高的稳定性。它们是重型应用的理想选择。
折弯类型
径向弯曲：线圈沿半径弯曲，非常适合需要垂直力的应用，例如汽车零部件。
轴向弯曲：线圈沿轴线弯曲，适用于力平行于弹簧轴线的应用，例如电子设备。
螺旋弯曲：连续螺旋弯曲提供平滑且一致的力，使其成为精密仪器和专用机械的理想选择。
切向弯曲：线圈沿中心轴切向弯曲，提供独特的力特性。

设计扭力弹簧
设计扭力弹簧是一个系统过程，需要仔细考虑应用要求、材料特性和机械原理。以下分步指南提供了一种创建有效扭力弹簧设计的结构化方法。
分步指南
1. 定义应用需求
所需扭矩 （M）：确定执行预期功能所需的扭矩。
角挠度 （θ）：计算弹簧必须扭曲的角度。
环境条件：评估温度、腐蚀和接触化学品等因素。
2. 确定空间限制
内径 （ID）：必须适用于安装弹簧的任何轴或杆。扭力弹簧的内径应始终至少比安装扭力弹簧的轴或杆大 15%。为什么？因为当扭力弹簧腿移动时，内径会收缩，你不希望扭力弹簧卡在轴上。如果扭力弹簧卡在杆或轴上，扭力弹簧将失去所有扭矩而无法工作。
外径 （OD）：不应干扰周围的部件或外壳。
主体长度：确保弹簧的长度适合可用空间。
腿的长度和方向：考虑腿如何连接到应用程序。
3.选择材料
性能要求：选择满足强度、柔韧性和环境要求的材料。
成本考虑因素：平衡性能与材料和制造成本。
4. 计算关键维度
平均直径 （MD）：MD=OD − d
线径 （d）：根据扭矩和空间限制估计值。
弹簧指数：弹簧指数=MD ÷ d
目标值介于 5 到 12 之间。
5. 确定有效线圈数 （N）
角挠度计算：
使用所需的角挠度和材料属性估计 N。
平衡：
确保线圈数量允许所需的挠度并且不超过应力极限。
6.设计腿配置
功能：支腿必须有效地将扭矩传递到应用。
简单性：保持腿设计简单，以降低制造复杂性。
角度和弯曲：指定精确的角度和长度以适应应用。
7. 计算弹簧刚度 （k）
使用弹簧刚度公式：Rt=Ed ^ 4/10.8 DN S=10.2 M/d ^ 3
调整：
修改 d、D 或 N 以获得所需的 k。
8. 原型和测试
生成示例：根据计算的维度创建原型。
测试：
安装实际的应用程序或测试设置。
测量扭矩、挠度并观察性能。
迭 代：
根据测试结果调整设计参数。