Vad är en vågbricka? Funktion, typer och användningsområden

På Lesjöfors designar och tillverkar vi standard- och kundanpassade vågbrickor för branscher från medicinteknik till flyg- och rymdindustrin. Vi löser utmaningar med belastning, utrymme och toleranser där standarddelar inte alltid räcker till.

I den här bloggen förklarar vi vad vågbrickor är, hur de fungerar, vad de används till och hur du väljer rätt lösning för din applikation.

Vad är en vågbricka? 

En vågbricka är en typ av fjäderbricka med en vågformad, korrugerad profil. När den komprimeras mellan två ytor planas vågorna ut och skapar axiell kraft, vilket håller komponenterna under jämn belastning i ett litet utrymme.
De kallas även vågfjäderbrickor och ger en kontrollerad fjäderverkan på en bråkdel av den höjd som en spiralfjäder skulle kräva.

Hur fungerar vågbrickor? 

Vågbrickor omvandlar geometri till fjäderverkan. I obelastat tillstånd ligger vågbrickans vågtoppar mot den ena ytan och vågdalarna mot den andra. När konstruktionen belastas böjs materialet mellan kontaktpunkterna, lagrar energi och ger en kontrollerad motkraft längs konstruktionens axel. Eftersom kraften fördelas över flera jämnt placerade kontaktpunkter fördelas belastningen jämnt runt detaljen i stället för att koncentreras till ett enda område.

Axiell belastning och fjäderväg 

När brickan komprimeras ökar den axiella belastningen på ett förutsägbart sätt. Det gör att ingenjörer kan specificera vilken kraft brickan ska ge vid en viss inbyggnadshöjd. Belastningen påverkas av några viktiga konstruktionsvariabler. Materialtjockleken har störst inverkan på styvheten, medan fler vågor ger högre belastning över en kortare fjäderväg. Våghöjden avgör hur stor fjäderväg som finns tillgänglig, och diametern påverkar passform och lastfördelning.

Arbetshöjden är lika viktig. Den här typen av bricka ska arbeta inom sitt avsedda fjädervägsområde och inte pressas helt plan. Då försvinner fjäderverkan, vilket med tiden kan leda till bestående deformation eller utmattning.

Vågbrickor jämfört med andra fjäderkomponenter 

Vågbrickor jämförs ofta med andra komponenter. Varje alternativ passar olika krav på belastning, fjäderväg och utrymme. Genom att förstå skillnaderna kan ingenjörer välja rätt lösning.

Vågbricka jämfört med planbricka 

En planbricka fördelar bara belastningen över en yta, medan en vågbricka aktivt ger en motkraft. Därför passar den i konstruktioner som behöver en låg, kontrollerad förspänning men där det saknas utrymme för en spiralfjäder.

Vågbricka jämfört med vågfjäder 

Den här typen av bricka ska inte förväxlas med en vågfjäder. En vågbricka består av ett enda varv vågformat material, medan en vågfjäder är en flervarvig fjäder av platt tråd. Vågfjädrar ger större fjäderväg inom samma radiella utrymme, men bygger mer i axiell riktning.

Vågbricka jämfört med Belleville-bricka (tallriksfjäder) 

Belleville-brickor, även kallade tallriksfjädrar, har en konisk form och ger hög kraft över kort fjäderväg. De passar bra i applikationer med högre belastning, till exempel ventilställdon och fordonskopplingar. Vågbrickor passar bättre för lägre belastningar som kräver längre fjäderväg. Läs mer om vad tallriksfjädrar är och hur de fungerar.

Typer av vågbrickor 

På Lesjöfors konstruerar vi vågbrickor i flera utföranden för att möta olika krav på belastning, utrymme och precision.

Standardvågbrickor 

Dessa envarviga vågbrickor lindas av platt tråd och har en öppen skarv. De ger en kompakt fjädereffekt, hanterar axiell belastning och minskar skrammel i trånga utrymmen. De är det vanligaste valet för allmänna konstruktioner.

Stansade vågbrickor 

Stansade varianter är slutna ringar som stansas ur plåt. Den sammanhängande formen ger jämn passform och mycket konsekvent prestanda från detalj till detalj, vilket passar konstruktioner med höga precisionskrav.

Gallock-killåsbrickor 

Även om Gallock-killåsbrickor inte är vågbrickor i strikt mening används de ofta tillsammans med vågbrickor i konstruktioner som utsätts för vibrationer. Varje sats består av två identiska brickor som är förlimmade, med kammar på ena sidan och radiell räffling på den andra. Eftersom kamvinkeln är brantare än gängstigningen ökar klämkraften vid varje lossningsrörelse. Skruvförbandet säkras därmed genom kilgeometri snarare än enbart friktion.

Vad används vågbrickor till? 

Vågbrickor används för att skapa en låg, kontrollerad förspänning i kompakta konstruktioner. De minskar vibrationer och ljud, tar upp axialspel och kompenserar för toleranser och termisk expansion.

Vibrationsdämpning och minskat ljud 

Redan ett litet axialspel kan orsaka skrammel och förtida slitage i rörliga konstruktioner. Genom att hålla komponenterna under en konstant låg belastning tar vågbrickorna upp spelet och minskar vibrationer. En vanlig användning är att förspänna lager. Vågbrickan håller kullagret på plats och minskar ljud i elmotorer och andra roterande konstruktioner.

Kompensering för toleranser och termisk expansion 

Tillverkade delar är inte alltid identiska, och små dimensionsvariationer kan summeras i en konstruktion. Vågbrickor tar upp dessa toleranser och håller komponenterna på plats under jämn belastning. Samma fjäderverkan hjälper även i applikationer där material expanderar och drar ihop sig vid temperaturvariationer. En stum distans skulle kunna tappa kontakten eller överbelasta förbandet.

Tillämpningar inom industrin 

Dessa brickor används där tillförlitlig förspänning krävs i begränsat utrymme. Inom fordonsindustrin är vanliga tillämpningar motorer, transmissioner och bromssystem. Inom elektronik ger de stabilt kontakttryck i brytare och satellitsystem. De används också i medicintekniska produkter och industrimaskiner.

Så väljer du rätt vågbricka 

Nödvändig belastning 

Att välja rätt vågbricka börjar med tillgängligt utrymme och den belastning som behövs. Fastställ axel- och håldimensionerna som brickan ska passa, och bestäm sedan vilken kraft som krävs vid inbyggnadshöjden. Lesjöfors vågbrickor finns med ytterdiametrar från 9 mm till 250 mm.

Öppet lindade brickor jämfört med slutna stansade ringar 

Nästa val gäller typen. Öppet lindade brickor passar allmänna applikationer där du behöver minska ljud och ta upp toleransvariationer. Slutna stansade ringar ger jämnare passform och mer konsekvent prestanda mellan detaljer, vilket gör dem bättre lämpade för konstruktioner med höga precisionskrav.

Materialval för vågbrickor 

Materialet är den tredje faktorn att ta hänsyn till. Rostfritt stål passar i korrosiva miljöer eller miljöer med hög luftfuktighet, medan kolstål och legerade stål ger högre belastningskapacitet. Ytbehandlingar kan användas för att förbättra korrosionsbeständighet eller slitstyrka.

När du arbetar med Lesjöfors hjälper våra ingenjörer dig att bedöma kraven i din applikation, rekommenderar rätt del ur vårt breda sortiment av lagerförda standarddelar eller tar fram en kundanpassad bricka enligt dina exakta specifikationer.

Vågbrickor från Lesjöfors 

Vågbrickor kan vara små komponenter, men för att få rätt lösning krävs förståelse för belastning, geometri och materialbeteende under produktens hela livslängd. Med ett av de mest omfattande lagersortimenten, moderna anläggningar för stansning och lindning samt ingenjörer som konstruerar efter din specifika applikation är Lesjöfors en pålitlig leverantör av vågbrickor världen över.

Utforska vårt sortiment av vågbrickor eller kontakta våra ingenjörer för att ta fram en kundanpassad konstruktion.