Винтовая пружина поперечного сжатия смоловика е.с.

Винтовая пружина поперечного сжатия смоловика е.с.

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к машино- Ьтроению, в частности к упругим элементам , образованным бесконечной круговой пружиной, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства . Целью изобретения является повьшение несущей способности пружины и. уменьшение ее габаритов с выраженным участком нелинейности за счет наклона полувитков на определенный угол относительно оси. Выполняют полувитки 1 и 2 пружины с углами наклона , лежащими по одну сторону оси. а по другую в пределах от 60 -90 сторону - 45 -75°. При нагрузке в них возникают сложные напряжения, под действием которых в области точек а и б полувитки 1 закручиваются , в области точек е и ж - изгибаются , что повьшает несущую способность . В зависимости от материала, диаметра проволоки, шага навивки и т.д. колеблются усилия и рабочий ход пружины, т.е. меняется вид жесткостной характеристики. 7 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц 4 F 16 F 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСКОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Раерузма

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4174511/25-28 (22) 14. 11.86 (46) 30.04.88. Бюл. Р 16 (75) Е.С. Смоловик и В.Д. Аввакумов (53) 621.272.2(088.8) (56) Патент США У 3468527, кл. 267-167, 1969 ° (54) ВИНТОВАЯ ПРУЖИНА ПОПЕРЕЧНОГО СЖАТИЯ СИОЛОВИКА Е.С. (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к упругим элементам, образованным бесконечной круговой пружиной, и может быть использовано во всех. отраслях народного хозяйства. Целью изобретения является повьппение несущей способности пружины и уменьшение ее габаритов с вы.,ЯО,„, 1392272 А1 раженным участком нелинейности за . счет наклона полувитков на определенный угол относительно оси. Выполняют полувитки 1 и 2 пружины с углами наклона, лежащими по одну сторону оси, в пределах от 60 -90, а по другую сторону — 45 -75 . При нагрузке в них возникают сложные напряжения, под действием которых в области точек "а" и "б" полувитки 1 закручиваются1в области точек "e и ж" - изгибаются, что повышает несущую способность. В зависимости от материала, диаметра проволоки, шага навивки и т.д. колеблются усилия и рабочий ход пружины, т.е. меняется вид жесткостной характеристики. 7 ил.

1392272

Изобретение относится к машиностоению, в частности к упругим элеменам образованным бесконечной кругоЭ

Мой пружиной, и может быть использо5 .вано во всех отраслях народного хозяйства.

Целью изобретения является повышение несущей способности пружины и уменьшение ее габаритов с выраженным .10 частком нелинейности за счет наклоа полувитков на определенный угол отосительно оси.

На фиг. 1 изображена пружина, йрофиль; на фиг. 2 — разрез А-А на

° ° иг. 1; на фиг. 3 — 5 — некоторые из озможных вариантов ее применения; а фиг. 4 — вид Б на фиг. 3; на иг. 6-7 — графики, отражающие характеристики пружин. 20

Пружина состоит из серии связанных между собой витков, каждый из которых состоит из двух полувитков. 1олувиток 1 (фиг. 1 и 2) представляфт собой часть витка, заключенную 25

Между точками "а", "б"; полувиток

2 — часть витка, заключенную между точками "б","в". Полувитки с переменными радиусами r» r эллипсовидной формы. Для полувитка 1 меньшая 30 ось эллипса совпадает с размером 1,, для полувитка 2 большая ось эллипса

Совпадает с размером 1 g, Полувитки наклонены под углами Ы и р к оси Х-Х пружины. 35

Угол Ы вЂ” это угол между линией, соединяющей геометрические центры поперечных сечений проволоки на кон11 11 . Цах первого полувитка (точки а и

" б" на фиг . 1 и 2 ), и осью Х-Х ; . p - 40 угол между линией, соединяющей центры поперечных сечений проволоки на

f1 ll концах второго полувитка (точки а и "в " на фиг . 1 и 2 ), и осью Х-Х .

Пружина работает следующим обр а- 4 5 зом .

Нагрузка (фиг . 1 ) воспринимается

11 13 l l н противоположными точками г, д полувитков. В них возникают сложные напряженные состояния, под действи50 ем которых (в основном) в области точек "а", "б", "в" полувитки закру11 ll н 1I чив аются ; в области точек e, ж полувитки изгибаются с уменьшением размера 1 полувитка 1 и увеличением

55 размера 1 полувитка 2. Все это приводит к соответствующему изменению высоты h пружины. В зависимости от материала пружины Е, диаметра проволоки (d), индекса (I — отношение удвоенного усредненного радиуса первого полувитка к диаметру проволоки), шага навивки (t) колеблются усилия и рабо" чий ход (т.е. вид жесткостной характеристики). Как видно из графиков, приведенных на фиг. 6 и 7, построенных по осредненным экспериментальным данным, при нагрузке для пружин кольцевого компенсатора осевого сжатия с наружным диаметром 264 мм, изготовленных из проволоки 1-1,0 ТУ14-4-51574 и имеющих следующие характеристики:

1-я пружина — I=8, 13; о =78 21, 3=58 34;

2-я пружина — I=7,1I; 4 =74 47 ; =53 12, 3-я пружина — Т=б, i 45; d =75 51, p=54 27 ;

4-я пружина — I=5 13.; (эк периментальных данных по углам Ы, p — нет}. при индексе около 5 и менее .пружина имеет практически-линейную ж сткостную характеристику; при индексе примерно 7 и более — нелинейную с ярко выраженным участком практически постоянного усилия (в, диапазоне деформаций от 50 до 100% нагрузка изменяется всего на 10X — от 90 до 100X) при индексе 5-7 — переходную от линейной к нелинейной, но с малым участком нелинейности.

Для изготовлния пружины гребуется довольно корректная технология, так как изменение размеров 1,, 1 углов, р ведет к изменению высоты (h) витка.

Предлагаемая пружина может при-меняться в качестве линейногэ упругого элемента (типа изображенного на фиг. 1, 2) для создания усйлий, распределенных по любого. типа периметрам, или для создания усилий, распределенных по определенной площади (располагая рядом несколько линейных упругих элементов); в качестве упру-. гого элемента кольцевой формы с осевым воздействием нагрузки (типа изображенного на фиг. 3, 4); в качестве упругого элемента кольцевой формы с радиальным воздействием нагрузки (типа изображенного на фиг. 5). Для получения кольцевого упругого лемента из линейного он сворачивается в кольцо и концы соединяются (свар:кой, пайкои у втулкои и т е и ) °

13

Формула иэобретения

Винтовая пружина поперечного сжатия, содержащая витки, каждый из которых выполнен в виде эллипсовидных полувитков, расположенных под углом к оси пружины, . о т л и ч а ю щ а— я с я тем, что, с целью повышения

92272 4 несущей способности и уменьшения ее габаритов с выраженным участком нелинейности, углы наклона полувитков, лежащие по одну сторону оси, выбра5 ны для одного полувитка в пределах

60-90, а по другую сторону для другого полувитка 45-75, 1392272

О ч,О

Йец)ории сия, км

1392272 бО Ю 1М дерориаци % от яомной

Риг. 7

Составитель В. Золотов ская

Техред М.Дидык Корректор Н. Король

Редактор Н. Горват

Тираж 784

ВНИИЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 1878/8,9

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4