torsionsspiralfjedre

Torsionsspiralfjedre er en type flade spiralfjedre bestående af et tyndt metalbånd, der er viklet til en tæt spiral. Energi lagres ved, at fjederen twistes omkring sin egen akse. Når en ende af spiralen roteres i forhold til midten, opstår et drejningsmoment, der modvirker rotationen. Drejningsmomentet er tilnærmelsesvis proportionalt med twistvinklen inden for det elastiske område og afhænger af spiralens geometri og materialeegenskaber.

Strukturen gør det muligt at opnå høj drejningsmagt i et meget lille volumen. En ende af spiralen fastgøres typisk til et roterende element, mens den anden del giver en udløsningsarm eller drejepunkt. Spirallagene giver friktion mellem hinanden, hvilket kan påvirke præcision og levetid samt kræve korrekt design og en passende stopning af belastningen.

Materialer og fremstilling: Højstyrke stål og rustfrit stål er almindelige valg. Fremstilling foregår ved at vikle et metalbånd omkring en mandrel for at danne spiralen, efterfulgt af afkortning af enderne og varmebehandling for at sætte elasticiteten og stabilisere dimensionerne.

Egenskaber og anvendelser: Drejningsmomentet ændres med vinklen og spænder fra lineært til ikke-lineært afhængigt af geometri og belastning. Friktion mellem spirallagene kan påvirke præcision og levetid, hvilket gør nøjagtig dimensionering vigtig. Den mest kendte anvendelse er som hovedfjederen i ure og klokker, hvor energi lagres ved optræk og frigives ved afvikling. De bruges også i små mekaniske enheder som kameraer, låsesystemer og andre kompakte mekanismer, hvor en lille plads giver stor drejningskraft.