Oct 20, 2025
정밀 기계 부품으로 권취 방향은 스테인레스 스틸 토션 스프링 임의적이지 않습니다. 이는 엄격한 엔지니어링 역학 및 응용 요구 사항에 따라 결정됩니다. 스프링 성능을 보장하고 피로 수명을 연장하며 고장을 방지하려면 왼쪽 와인딩과 오른쪽 와인딩을 올바르게 선택하는 것이 중요합니다. 전문적인 관점에서 토션 스프링의 권선 방향을 선택하는 핵심 원리는 작동 중 응력-토크 방향으로 인해 스프링 코일이 확장(내경 증가)이 아니라 조여져야(내경 감소) 한다는 것입니다.
권취방향의 정의와 판단
선택 메커니즘을 자세히 알아보기 전에 왼쪽 및 오른쪽 와인딩의 정의를 명확히 하는 것이 중요합니다.
오른쪽 방향 감김(RH): 관찰자의 관점에서 스프링 끝 와이어가 시계 방향으로 계속 연장되면 스프링이 오른쪽 방향으로 감긴 것으로 간주됩니다.
왼쪽 권선(LH): 관찰자의 관점에서 스프링 끝 와이어가 시계 반대 방향으로 계속 연장되면 스프링이 왼쪽 권선으로 간주됩니다.
실제로는 엄지손가락이 위를 향하고 손가락이 구부러진 상태로 스프링을 똑바로 세울 수 있습니다. 코일 방향이 오른손 손가락의 구부러진 방향과 일치하면 오른손잡이입니다. 왼손 손가락의 구부러진 방향과 일치하면 왼손잡이입니다. 이 결정은 모든 후속 비틀림 적용 분석의 기초를 형성합니다.
스트레스 특성에 따른 선택의 핵심 원칙
스테인레스강 토션 스프링의 주요 기능은 각도 에너지를 저장하고 방출하여 코일에 굽힘 응력을 가하는 것입니다. 권취 방향의 선택은 잔류 응력과 작동 응력 형성의 결합 효과에 직접적인 영향을 미치며, 이는 스프링의 피로 수명을 결정하는 데 중요합니다.
잔류 스트레스와 작업 스트레스의 대칭 효과:
토션 스프링의 제조 및 권선 과정에서 와이어에 잔류 응력이 발생합니다. 이 잔류 응력은 와이어 외부에서는 압축되고 내부에서는 인장됩니다.
이상적인 설계는 작동 토크에 의해 생성된 굽힘 응력과 와인딩 과정에서 생성된 잔류 응력이 반대 방향이 되도록 하여 서로 상쇄되고 스프링 표면의 최대 응력을 효과적으로 줄이는 것입니다.
코일 직경 변경 제어:
스프링이 비틀림 하중을 받으면 내부 직경이 변경됩니다.
하중 방향으로 코일을 조이면(내경 감소) 와이어 내부의 인장 응력이 감소하여 피로 강도 향상에 도움이 됩니다.
하중방향으로 코일이 팽창(내경이 커짐)되면 와이어 내부의 인장응력이 증가하여 응력집중이 악화되어 조기파손으로 이어지기 쉽습니다.
결론 원리: 오른쪽 스프링은 시계 방향 토크를 적용해야 합니다. 왼손잡이 스프링은 시계 반대 방향으로 토크를 적용해야 합니다. 즉, 코일 직경이 감소하는 방향으로 스프링에 하중이 가해져야 합니다.
일반적인 애플리케이션 시나리오에서 방향 결정
복잡한 기계 시스템에서 토크 스프링의 적용 요구 사항은 권선 방향을 결정하는 다음 범주로 요약될 수 있습니다.
단방향 드라이브 및 리셋 시스템:
요구 사항: 스프링을 사용하여 한 방향으로 토크를 제공하는 경우(예: 도어를 닫거나 레버를 재설정하기 위해) 구동 구성 요소의 회전 방향을 먼저 결정해야 합니다.
선택: 응용 분야에 스프링의 시계 방향 복원 토크가 필요한 경우 스프링은 로드 시(에너지 저장을 위해) 반시계 방향으로 회전해야 하므로 왼쪽 스프링을 선택해야 합니다. 반대로 시계 반대 방향 복원 토크가 필요한 경우 오른쪽 스프링을 선택해야 합니다.
이중 스프링 밸런스 시스템(예: 차고 문):
요구 사항: 차고 문과 같은 견고한 균형 시스템에서는 일반적으로 토크 튜브의 양쪽 끝에 장착된 두 개의 토크 스프링이 사용됩니다. 도어 무게의 균형을 맞추고 샤프트 편향을 방지하려면 반대 토크를 제공해야 합니다.
선택: 차고 문을 마주할 때 왼쪽 스프링은 일반적으로 오른손잡이(시계 방향 토크 제공)인 반면, 오른쪽 스프링은 일반적으로 왼손잡이(시계 반대 방향 토크 제공)이므로 양쪽에서 동기식 케이블 감기 및 해제가 보장됩니다. 이 대칭 구성은 힘 균형을 위한 엔지니어링 요구 사항입니다.
공간 제약 및 설치 편의성:
일부 소형 장치에서는 스프링 다리가 주변 구성 요소를 방해할 수 있습니다. 다리의 초기 위치와 최종 위치에 따라 필요한 회전 각도가 결정되고, 감기 방향은 다리의 공간 점유에 영향을 미칩니다.
전문적인 설계에는 스프링과 다리가 완전히 편향된 상태에서 다른 부품과 접촉하지 않아 조립이 용이하도록 3D CAD 모델링이 필요합니다.
전문적인 디자인의 회피 조치
역방향 하중 방지: 모든 상황에서 코일이 풀리는 방향으로 스프링에 하중을 가하는 것을 엄격히 피하십시오. 이로 인해 응력이 급격히 증가할 뿐만 아니라 피치 손실, 코일 간 마찰 증가, 마모 악화 등의 원인이 될 수 있습니다.
맨드릴 맞춤: 왼쪽 또는 오른쪽 와인딩 여부에 관계없이 로드되면 내부 직경이 감소합니다. 맨드릴 직경 설계 시 완전히 편향된 상태의 최소 ID를 기준으로 사용하여 결속이나 과도한 마찰을 방지할 수 있도록 충분한 여유 공간을 확보해야 합니다.
