Eine Torsionsfeder ist eine Art von Feder, die funktioniert, indem sie ihr Ende um eine Achse dreht; Es handelt sich um ein flexibles, elastisches Objekt, das beim Verdrehen mechanische Energie speichert. Beim Verdrehen wird ein Drehmoment in die entgegengesetzte Richtung angewendet, das proportional zum Ausmaß der Verdrehung (Winkel) ist.

Spiralfedern haben ein breites Anwendungsspektrum, da sie Winkelenergie für verschiedene Zwecke speichern und abgeben können. Hier sind 10 Beispiele für die Position und Methode der Verwendung von Torsionsfedern:
Kleiderklammer und Mausefalle:
Dies ist vielleicht das bekannteste Beispiel für eine Torsionsfeder. Diese Federn speichern Energie und geben Energie ab, um Kleidung zu klemmen oder die Mausefalle zu schließen.
Garagentor:
Die Torsionsfeder sorgt für die nötige Gleichgewichtskraft, um schwere Garagentore sanft und sicher anzuheben.
Uhren:
Ein mechanisches Gerät, das zur Steuerung der Zeigerbewegung und zur Aufrechterhaltung einer genauen Zeitmessung verwendet wird.
Automobilindustrie:
Wird für Fahrzeugaufhängungssysteme, Türscharniere und Gasrückstellmechanismen verwendet, um einen reibungslosen Betrieb und eine reibungslose Steuerung zu gewährleisten.
Industriemaschinen:
Wird für verschiedene mechanische Komponenten verwendet, um die Spannung aufrechtzuerhalten und die Teile nach der Bewegung wieder in ihre ursprüngliche Position zu bringen.
Spielwarenindustrie:
Integriert in den Mechanismus eines Wickelspielzeugs, das zum Speichern und Freisetzen von Energie verwendet wird, um Bewegung und Funktionalität zu erreichen.
Luft- und Raumfahrtindustrie:
Wird für Flugzeugsteuerflächen und Fahrwerkssysteme verwendet und bietet eine präzise Steuerung und einen zuverlässigen Betrieb.
Medizinische Geräte:
Die Steuerung der Bewegung und der Rückholposition ist für chirurgische Instrumente, Inhalatoren und andere medizinische Instrumente von entscheidender Bedeutung.
Elektronische Geräte:
Wird für Schalter, Relais und Steckverbinder verwendet, um den Kontakt aufrechtzuerhalten und zuverlässige elektrische Verbindungen zu gewährleisten.
Diese Beispiele veranschaulichen die weit verbreitete Anwendung von Torsionsfedern und unterstreichen ihre Bedeutung für den täglichen Bedarf und spezielle Industrieanlagen.

Es gibt verschiedene Arten:
Ein Torsionsstab ist ein gerader Stab aus Metall oder Gummi, der um seine Achse eine Torsion (Schubspannung) erfährt, indem er an seinem Ende ein Drehmoment aufbringt.
Eine verfeinerte Form, die für empfindliche Instrumente verwendet wird, ist die sogenannte verdrillte Faser, die aus Seiden-, Glas- oder Quarzfasern besteht, die unter Spannung stehen und sich um ihre Achse drehen.
Die Spiraltorsionsfeder ist ein Metallstab oder -draht mit einer spiralförmigen Form (Spule), der sich um die Achse der Spule dreht, indem er an seinem Ende eine Querkraft (Biegemoment) aufbringt, wodurch sich die Spule enger verdreht.
Uhren verwenden spiralgewickelte Torsionsfedern (eine Art spiralförmige Torsionsfeder, bei der die Windungen umeinander gewickelt statt gestapelt sind), die manchmal auch als "Uhrfedern" oder allgemein als Hauptfedern bezeichnet werden. Diese Art von Torsionsfedern wird auch für Dachbodenleitern, Kupplungen und andere Geräte verwendet, die ein nahezu konstantes Drehmoment für große Winkel oder sogar mehrere Umdrehungen erfordern.

Das Funktionsprinzip einer Torsionsfeder ist die Torsion, d.h. das Verdrehen eines Objekts um eine Achse. Wenn sich der Federschenkel um die Mitte dreht, speichert er mechanische Energie in Form von Drehmoment. Solange das Material innerhalb seiner Elastizitätsgrenze bleibt, ist die Menge des erzeugten Drehmoments proportional zum aufgebrachten Torsionswinkel.
Hier ist eine genauere Erklärung:
Verdreheffekt: Wenn Sie Kraft auf den Federschenkel ausüben, verdreht er sich, wodurch die Spannung im Inneren der Spule erhöht wird.
Energiespeicherung: Verdrehte Federn speichern potentielle Energie, die durch Materialverformung entsteht.
Torsionsschutz: Die Feder übt ein gleiches und entgegengesetztes Drehmoment aus, widersteht der ausgeübten Kraft und versucht, in ihre ursprüngliche Position zurückzukehren.
Energie freisetzen: Wenn die Kraft beseitigt wird, löst sich die Feder, wodurch gespeicherte Energie freigesetzt wird und eine Rotationskraft bereitgestellt wird, um das Bauteil in seine Ausgangsposition zurückzubringen.
Ein wichtiges Merkmal einer Torsionsfeder ist, dass sich ihr Innen- und Außendurchmesser während des Betriebs leicht verändert. Wenn Sie den Federschenkel in Windrichtung drehen, verringert sich sein Durchmesser, während durch Drehen des Federschenkels in die entgegengesetzte Richtung sein Durchmesser vergrößert wird. Dieses Verhalten muss im Konstruktionsprozess berücksichtigt werden, um zu verhindern, dass die Torsionsfeder an der Welle oder Stange hängen bleibt oder umliegende Komponenten stört.

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Abmessungen von Torsionsfedern: So messen Sie Torsionsfedern
Die richtige Größe ist entscheidend, um die für Ihre Anwendung geeignete Feder zu bestimmen. Verwenden Sie die folgenden Schritte und das Diagramm, um Ihre Torsionsfeder genau zu messen.
Abmessungen der Torsionsfeder
Halten Sie mit einer Hand die Feder und mit der anderen Hand den Messschieber fest.
Platzieren Sie die "Zähne" des Messschiebers auf dem Innendurchmesser. Dies wird als Innendurchmesser (ID) bezeichnet.
Legen Sie den Messschieber auf das "Bein", um den Draht zu messen. Dies wird als Materialgröße (oder Drahtdurchmesser) bezeichnet.
Setzen Sie den Bremssattel auf die Arbeitswindung der Feder. Dies wird als Körperlänge bezeichnet. Setzen Sie den Bremssattel auf die Arbeitswindung der Feder. Dies wird als Körperlänge bezeichnet.
Berechnen Sie die Gesamtzahl der Drehungen, beginnend an einem Ende, an dem das Bein den Körper verlässt. Berechnen Sie bis zum anderen Ende alle vollständigen Aufzugszeiten und jeden Teil davon. Dies wird als Anzahl der Umdrehungen bezeichnet und bestimmt die Position der Beine. Das heißt, 90 °, 180 ° usw.
Bestimmen Sie die Richtung der Spule (Windrichtung). Rechts- oder Linkswind.

Spiralfedern sind die unbesungenen Helden in der Welt der Mechanik und liefern das nötige Drehmoment, um den reibungslosen Betrieb von Maschinen und Anlagen zu gewährleisten. Die Wahl des geeigneten Materials für die Torsionsfeder ist entscheidend, um ihren zuverlässigen Betrieb in der erwarteten Anwendung zu gewährleisten. Durch das Verständnis der Eigenschaften und die Berücksichtigung von Faktoren wie Lastanforderungen, Betriebsumgebung und Kosten können Ingenieure und Hersteller kluge Entscheidungen treffen und Torsionsfedern entwickeln, die ihren spezifischen Projektanforderungen entsprechen. Ob in der Automobilindustrie, in der Luft- und Raumfahrt, in der Fertigung oder in alltäglichen Haushaltsgeräten: Torsionsfedern spielen leise, aber effektiv eine entscheidende Rolle in unserem täglichen Leben.