游丝参数的选择

游丝参数的选择

(1)游丝圈数n

通常游丝的内端是随轴一起旋转的,外端是固定不动的。因此,游丝内端的转角φ与转轴转角相同,假设转轴转动后游丝每一圈的扭转角相等,则各圈转角的总和等于转轴的转角。显然,游丝的圈数越多,或转轴的转角越小,则游丝每一圈转角就越小,同时由于游丝外端固定方法的不完善,使游丝在扭转后各圈间产生偏心现象。这种偏心现象随着游丝每圈扭转角的加大而增大,从而对游丝转轴产生侧向力。这个侧向力对游丝正常工作是有害的,所以游丝转角较大时其圈数n也应增多,以使其每圈转角减小,推荐如表1所示。当游丝转角(工作角)在300°以上时,圈数n取10~14;转角(工作角)在90°左右时,圈数n取5~10

(2)游丝宽厚比b/h

从扭矩T公式可以看出,当游丝长度L不变时,其厚度h稍有减小。为了满足游丝的基本特性扭矩T的要求,游丝的宽度则应明显增大。由此可见,游丝宽厚比b/h的加大会使游丝的截面面积增大

游丝截面面积增大,表示其材料内部的应力值将减小。所以游丝的弹性滞后和后效也随之减小。因此,对滞后和后效要求很高的游丝一般都选择具有较大的宽厚比b/h。例如,对于电工仪表上的游丝,其宽厚比通常选在8~15左右。具有较大宽厚比b/h的游丝,其缺点是制造上较为复杂,由于把线材轧成宽而薄的金属带,势必增加轧制次数。对滞后和后效没有要求的接触游丝则选取较小的宽厚比,其值通常在4~8左右,较小宽厚比b/h的游丝除了制造简单以外,游丝的截面面积小,也就意味着其重量减轻,因此在振动条件下工作的游丝,其宽厚比b/h应选取较小的数值。例如,手表游丝的宽厚比b/h常常选取3.5,航空仪表和汽车拖拉机仪表上的游丝也应选取较小的宽厚比,见表1

(3)游丝长厚比L/h

按游丝转角为90°时应力小于σb/10,求得几种常用材料测量游丝的长宽比L/h列于表2,在相同转角时,L/h值越大则应力越小。接触游丝按表中数据1/3~1/4选取

表1                  游丝宽厚比和圈数

使用条件

b/h

n/圈

电表测量游丝(工作角约90°)

8~15

5~10

机械表接触游丝(工作角300°以上)

4~8

10~14

手表振荡条件下使用的游丝

3.5

14左右

表2                  测量游丝长厚比

材料

QSn4-3

Ni42CrTi

QBe2

L/h

>2500

>2000

>1500

(4)螺距系数S

一般取S≥3,否则易出现碰圈现象