Винтовая пружина Советский патент 1977 года по МПК F16F1/04 

I

Изобретение огнсх;ится к деталям мaшинJ и может быть испсшьаовано, например, в качестее упругого элемента подвески транспориого средства.

Известна винтовая пружина с витками, имеющими прямоугольное поперечное сечение Причем ширина сечения уменьшаегея пибо pt середины пружины к торцам, либо наоборот 1.

Недостаток дайной пружины-невозможность уменьшить напряжение в наиболее нагруженных местах.

Известна винтовая пружина, выполненная из прутка с вит1сами, имеющими в по перечнем сечении круга 2j.

Основным недостатком такой пружины является то, что напряжения, возникающее при ее деформапии, распределяются неравномерно по сечению витка. .

В зависимости от индекса пружины и ее жесткости напряжения в точках, расположенных на внутренней стороне сечения пружины, могут превышать напряжения на его наружнсА стороне в 1,7-1,8 раза. Вследствие неравномерного распределения напряжений резко снижается срск службы пружин, например,

упругих эпемеит ж подвесок мобильных м ьшин, работающих в условиях высокой динамический иагруженности. Стендшые -испытаввя показали, что разрушение пружин пранмушестветсо начинается с внутренней стороны витка.

Цель изобретение - повышение сфока службы пружин.

Для этого профиль сечения прутка представляет собой дугообразные участки равного радиуса, соединенные между собой касатеяь- иыми, отиошеиве радиусст дугообразных участеов равно 2 Ot3 - 0,9,

где 1 - радиус jEU ripoHeeE стороны ce-i

чения;

Tj, - радиус наружной стороны сече-

нвв, а расстояние межау цеитрамя аугообраэ- иык :учасгков опредепаегся по формуле

rf-ri

-)

1Г(,

где . f - радиус сечеиия угловой пружины. На фиг. 1 чокааана винтсваа пружяиа, на (Ьиг. 2 - с«ченив витка пружины. Для более равномерного распредепения напряжений по контуру сечения витка пру- жины, возникающих в процессе ее растяже ния (сжатия), радиус внутренней стороны сечения выполнен меньше радиуса наружной стороны сечения Г (фиг. 2). Для определения межцентрового расстояния между ними допускается, что индекс и жес кость предлагаемой пружины равны индексу и жесткости круглой пружины, площадь сечения S ц которой образована радиусом , проведенным иэ центра тяжести сечения S предлагаемся пружины, и S S.(1) Тогда межцентрсжое расстояние Ь . м Ч и h., дурадиусамн Г« и определяется из S и 5условия равенства площадей Итак, S , а площадь сечения предлагаемой пружинит определяется по формуле S 5 .,-« S где i S.

S-rp определяется по формуле плоцади трпеции с параллельными основаниями 2 г , и высотой h , т.е., подставляя в

формулу (1) ссютветствующйй

значения.

получаем, 1Г

(}(г,.

1Гг

)

откуда;}

N

J

Оптимальным соотношением радиусов Г и Tj, для повышения срока службы пружин без увеличения веса и габаритов

Г h

f. - fгде :f - радиус сечения круглой пруткяны. Источники информации, принятые во вН мание при экспертизе;

1.Патент Франции № 5082, кл. 47а17, 1920.

2,Справочник, машиностроителя. Т. 3, с. lllj т. 4 ч. 2, с. 7О6.М., 1961, Г -(0,3 - 0,9) является 2 при Центровом расстоянии между ними .(.-iii) Форму л.а изобретения Винтовая пружина, выполненная из прутка, отличающаяся тем, что, с целью повьпиения срока службы пружины, профиль сечения прутка представляет собой дугообразные участки разного радиуса, соединенные между собой касательными, отношение радиусов дугообразных участков равно « 0,3 - 0,9; радиус внутренней стороны сегдечения; tL - радиус наружной стороны сечеа расстояние между центрами дугообразных участков определяется по фОрму;ге

Кц.т