Тарельчатая пружина

(5 цз Е 16 Г 1/32 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1174629, кл. Р 16 Е 1/32, 1983,(57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к тарельчатым пружинам,Целью изобретения является повышениенагрузочной способности за счет повышения усталостной выносливости упругих эле(.БЫ:. 1 652693 А 1 ментов при циклических нагрузках. Выполнение конусных упругих элементов 1 с опорными фланцами 5 по наибольшему их диаметру и опорных поверхностей радиальных перегородок, описанных в виде сходящейся к центру криволинейной образующей, позволяет уменьшить концентрацию напряжений, т.е. у кромок конусных упругих элементов действуют напряжения сжатия и отсутствуют напряжения растяжения, Это повышает усталостную выносливость конусных упругих элементов при циклических нагрузках и нагруэочную способность. 4 ил.5 10 15 20 ной перегородки 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к машиностроению, а именно к тарельчатым пружинам,Целью изобретения является повышение нагрузочной способности за счет повышения усталостной выносливости упругих элементов при циклических нагрузках.На фиг. 1 изображена предлагаемая тарельчатая пружина, общий вид; на фиг, 2 - то же, в рабочем состоянии под нагрузкой Р (штрихпунктирными линиями изображена тарельчатая пружина в исходном положении); на фиг. 3 - диаграмма напряжений растяжения - сжатия, возникающих в упругих элементах под нагрузкой Р (диаграмма а показывает напряжения, возникающие в плоской шайбе; диаграмма б - в конической тарелке; диаграмма в - результирующая напряжений в упругом элементе; на фиг, 4 - вариант выполнения поверхности радиальТарельчатая пружина содержит набор конусных упругих элементов 1, между которыми размещено опорно-дистанционное кольцо 2 с радиальной перегородкой 3. Конусные упругие элементы 1 имеют по наибольшему диаметру опорный фланец 4, переходящий к центральному отверстию в конические тарелки 5. Опорные поверхности б радиальной перегородки 3 выполнены криволинейными (тороидными) малой кривизны, сходящимися к отверстию О. Возможно выполнение опорных поверхностей 6 радиальной перегородки 3 ввиде сопряженных друг с другом конических поверхностей, вписанных в криволинейные (тороидные) поверхности (фиг, 4),Тарельчатая пружина работает следующим образом.При нагружении пружины осевой силой Р опорные фланцы 4 упругих элементов 1 упруго деформируются на радиальной перегородке 3 опорно-дистанционного кольца 2, принимая вогнутую форму, пока не выберут зазор между собой, равный высоте радиальной перегородки Н.При нарастании нагрузки Р и прогибе опорных фланцев 4 точки контакта их с криволинейной тороидной опорной поверхностью 6 радиальной перегородки 3 будут последовательно перемещаться от буртика опорно-дистанционного кольца 2 к отверстию О по концентрическим окружностям, как бы перекатываясь, пока упругие элементы 1 не придут во взаимодействие между собой основаниями конусов,При прогибе опорных фланцев 4 на участках, прилегающих к наружному диаметру,возникают напряжения сжатия, а на участках, прилегающих к центральному отверстию, - напряжения растяжения (на фиг. 3, диаграмма а), На конусной части конусных упругих элементов 1 у основания конусов напряжения растяжения, но у центрального отверстия (вершина конуса) напряжения сжатия (на фиг, 3 диаграмма б), которые частично или полностью компенсируют напряжения растяжения с центрального отверстия от опорных фланцев 4 (на фиг, 3 результирующая диаграмма в). Происходящий при этом рост напряжений растяжения у оснований конусов упругих элементов 1 будет уже в безопасной зоне этих элементов, вдали от концентраторов напряжений (кромок), Вследствие того, что у концентраторов напряжений (кромок) конусных упругих элементов 1 действуют напряжения сжатия и нет растягивающих напряжений, усталостная выносливость конусных упругих элементов 1 при циклических нагрузках очень высокая.С нарастанием нагрузки Р и соответственно прогиба конусных упругих элементов 1 линии контакта на опорной поверхности опорных фланцев 4 будут перемещаться к центру и уменьшать плечо изгибающих моментов от нагрузки Р, жесткость пружины при этом будет расти, так как относительная толщина /б опорных фланцев 4 будет увеличиваться (Я - толщина конусного упругого элемента: б - диаметр контактных окружностей).Таким образом, предлагаемая тарельчатая пружина обладает повышенной нагрузочной способностью в сочетании с большой осадкой упругих элементов, складывающейся из деформаций опорных фланцев 4 и концов конусных упругих элементов 1,Формула изобретения Тарельчатая пружина, содержащая набор конусных упругих элементов с отверстиями по центру и опорно-дистанционные кольца с радиальной перегородкой, установленные по наружным диаметрам упругих элементов, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения нагрузочной способности, на каждом конусном упругом элементе по наибольшему диаметру выполнен опорный цилиндрический фланец, а опорные поверхнбсти каждой радиальной перегородки описаны в виде сходящейся к центру криволинейной образующей.1652693 иГЭ СМ 4Составитель В,ЗолотовскаяТехред М,Моргентал Корректор Т.Парфено Ре изводственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, у, рн ил,Гага ина. 101 Заказ 1760 Тираж 410 Под ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и 113035, Москва, Ж, Рэушская набсноекрытиям при ГКНТ ССС