Упругий элемент Советский патент 1986 года по МПК F16F1/34 

ГС

ю

1C

Од Изобретение относится к машиностроению, в частности к механизмам с пружинами, сопротивление которых при деформаций движения должно оставаться постоянным или изменяться незначительно. Целью изобретения является стабилизация силы сопротивления сжатию за счет выполнения ширины пазов соответственно или увеличивающейся, или уменьшающейся от оси упругого элемента. На фиг. 1 изображен упругий элемент, общий вид, поперечный разрез; на фиг. 2 - вариант упругого элемента с установкой ограничителя внутри, поперечный разрез; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1 (с разным количеством перемычек); на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - график характеристик упругого элемента (кривая I - предлагаемая конструкция; кривая II - то же, с предварительно изогнутыми перемычками). Упругий элемент содержит оболочку 1 с продольными прорезями 2 и перемычками 3 и коаксиально установленный ограничитель 4, взаимодействующий или с наружной, или с внутренней поверхностями последних, причем ширина прорезей 2 выполнена соответственно или увеличивающейся, или уменьщающейся в радиальном направлении от оси упругого элемента. Ширина перемычек 3 меньше, например, в 5-7 раз ширины прорезей 2, а их толщина меньше, например, в 5-7 раз толщины стенки оболочки 1. Упругие перемычки 3 расположены по диаметру оболочки 1 с равным шагом, их количество может быть любое, больше трех. Оболочка I может устанавливаться с зазором г в средней части перемычек 3 относительно стенок ограничителя. Величина зазора г выбирается в зависимости от величины прогиба перемычек 3 при максимально допускаемом условии продольной устойчивости их статически сжатого упругого элемента. Размеры сечения b h (ширина к высоте) перемычек 3, их длина К и величина зазора г в средней части между ними и ограничителем 4 выбраны с возможностью упругой деформации оболочки 1 и уменьшения ее жесткости с увеличением усилия ее осевого сжатия. Жесткость перемычки 3 может регулироваться за счет введения регулируемых упоров 5, установленных в ограничителе 4. Изменяя зазор между упором 5 и перемычками 3, можно менять жесткость оболочки 1. Упругий элемент работает следующим образом. При воздействии осевой нагрузки происходит сжатие, сближение торцов оболочки 1 и поперечный изгиб упругих перемычек 3 в радиальном направлении в сторону монотонно убывающей ширины их сечения, в результате чего они принимают выпуклую форму. Каждая перемычка 3 до вступления в контакт середины ее выпукло {. части с ограничителем 4 воспринимает определенную часть осевой нагрузки.:.Зависимость осевой нагрузки от перемещений торцов оболочки 1 имеет мягкий характер, т.е. коэффициент жесткости упругих перемычек 3 уменьшается (фиг. 5, кривая I). При достижении критической нагрузки Р,, , в момент осевого сжатия оболочки 1 перемычки 3 теряют продольную устойчивость, и этому моменту соответствует их жесткость, теоретически равная нулю (кажущаяся жесткость). Однако если величина прогиба перемычек 3 сжатой оболочки 1 в момент потери продольной устойчивости становится равной зазору г между серединой упругих перемычек 3 и ограничителем 4, то коэффициент жесткости перемычек 3 возрастает, так как они входят в контакт с ограничителем 4. При этом упругий элемент выполняет роль упругого ограничителя, а ограничитель 4 предохраняет упругие перемычки 3 от разрушения. При воздействии номинальной рабочей осевой нагрузки упругий элемент, близкой и меньшей на 5-10% критической нагрузки Р аиВ) где Е - модуль упругости; J - момент инерции сечения перемычек 3; f - длина упругих элементов; «0,8 - коэффициент, определяющий консольную связь перемычек 3 с торцами оболочки 1; п - количество упругих перемычек 3, упругий элемент работает в условиях мягкой характеристики коэффициента жесткости и максимально стабилизирует силу сопротивления и нагрузку, оболочки I на сопрягаемые детали при быстрых изменениях ее деформации (вибрациях). При этом быстрые перемещения торцов оболочки 1 и периодическое сближение концов упругих перемычек 3 на величину дх (фиг. 5) вызывают весьма малые переменные упругие восстанавливающие силыАРх. При сжатии оболочки 1с предварительно изогнутыми перемычками 3 увеличивается их деформация в начальный момент сближения ее торцов. Предварительный изгиб упругих перемычек 3 уменьшает коэффициент жесткости упругого элемента при одних и тех же размерах поперечного сечения упругих перемычек 3. Введенце в контакт с упругими перемычками 3 упоров 5 повыщает жест-.; кЬсть и обеспечивает возможность регулирования величины коэффициента жесткости упругого элемента и возможность исполь

Вования одной и той же пружины в разных 1Иеханизмах.

Формула изобретения

Упругий элемент, содержаишй оболочку с продольными прорезями и перемычками и коаксиально установленный ограничителе, взаимодейстпуюишй или с наружной, или с внутренней поперхностями последних, отличающийся тем, что, с целью стабилизации силы сопротинления сжатию, ширина прорезей выполнена соответственно или увеличивающейся, или уменьшающейся в радиальном направлении от оси упругого элемента.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к механизмам с пружинами, сопротивление которых при деформаций должно оставаться постоянным или изменяться незначительно. Целью изобретения является стабилизация силы сопротнвления сжатия за счет выполнения ширины пазов соответственно или увеличиваюш.ейся, или уменьшающейся от оси упругого элемента. При воздействии номинальной рабочей нагрузки на упругий элемент, близкой и меньшей на 5-10% критической нагрузки, он работает в условиях мягкой характеристики коэффициента жесткости и максимально стабилизирует силу сопротивления и нагрузку боковых поверхностей оболочки на сопрягаемые детали при быстрых изменениях ее деформации. 5 ил. (Л с

Фи2.3