ПРУЖИНА КРУЧЕНИЯ Советский патент 1972 года по МПК F16F1/14 

Изобретение относится к области машиностроения.

Известна пружина, поворотная втулка которой, вращающаяся в корпусе, и изгибающийся упругий стержень, неподвижно и эксцентрично закрепленный в корпусе, в совокупности выполняют функцию пружины кручения, последняя обеспечивает синусоидальное изменение крутящего момента в зависимости от угла поворота втулки. Однако такая пружина не позволяет регулировать величину прогиба стержня, а следовательно, и величину крутящего момента как при перенастройке пружины для нагрузки различных испытуемых изделий, так и в процессе их испытаний.

В предлагаемой пружине кручения в отличие от известной хвостовик стержня закреплен в корпусе на двух опорах, одной подвижной относительно корпуса, например резьбовой, и жестко соединенной с хвостовиком, а другой неподвижной. Кроме того, опоры хвостовика содержат вкладыщи в виде сферических втулок, взаимодействующих с хвостовиком по цилиндрической поверхности, а с опорой - по сферической поверхности. Эта пружина обеспечивает бесступенчатое регулирование величины крутящего момента.

один конец которого жестко соединен щтифтом 5 со сферическим вкладыщем 4 подвижной опоры 5. Наружная поверхность подвижной опоры и внутренняя поверхность корпуса снабжены резьбой 6. Имеется неподвижная опора 7 со сферическим вкладыщем 8, который свободно охватывает стержень. Стержень установлен в корпусе в пазу 9, выполненном в элементе 10, с эксцентриситетом е относительно оси О-О. Элемент вращается в отверстии 11 корпуса и фиксируется от продольных перемещений в нем стопорным кольцом 12, которое установлено в кольцевой канавке 13 корпуса.

При вращении элемента 10 относительно корпуса на элемент воздействует упругий стержень, нагружая элемент синусоидально изменяющимся крутящим моменетом. Перемещением подвижной опоры 5, связанной с упругим стержнем, изменяется вылет стержня относительно неподвижной опоры 7, тем самым изменяется сила воздействия стержня на вращающийся в корпусе элемент.

Закрепление хвостовика стержня в корпусе на двух опорах дает прогиб головки стержня, определяемый по формуле

нагрузка на конце упругого стержня;

Р I расстояние от точки приложения нагрузки до заделки стержпя; расстояние между опорами стержня; модуль упругости материала стержпя;

I -

осевой момент инерции сечепия стержня в начале заделки стержня. Неподвижное закрепление хвостовика стержня в корпусе дает прогиб головки, определяемый по формуле

г Р-1

ЗЕ1

Так как переменное сечение вылета стержня не оказывает влияния на соотношение прогибов конца стержпя, то, с целью упрощения записи, прогиб стержня в формулах (1) и (2) дан для постоянного сечения. Таким образом, при одной и той же нагрузке, равных наибольших изгибающих моментах, воздействующих на сечение стержня, в точке начала заделки, прогиб, а следовательно, и развиваемый пружиной крутящий момент, который определяется прогибом стержня, повышаются при заделке конца стержня в сферических

шарнирах на величину.

3EI

Предмет изобретения

1.Пружина кручения, содержащая корпус, вращающуюся в нем и зафиксированную от продольных перемещений поворотную втулку с эксцентричным отверстием и упругий стержень, головка которого свободно входит в отверстие втулки, а хвостовик эксцентрично закреплен в корпусе, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения бесступенчатого регулирования величины крутящего момента, хвостовик стержня закреплен в корпусе на двух опорах, одной неподвижной, а другой подвижной относительно корпуса, например резьбовой, и жестко соединенной с хвостовиком.

2.Пружина кручения по п„ 1, отличающаяся тем, что опоры хвостовика содержат сферические вкладыши.

2 11

Ю 9

6 5

3