Пружина кольцевая

Использование: конструкции требующие большого поглощения энергии, для амортизации значительных нагрузок. Цель: сохранение высоких технических характеристик при повышении технологичности изготовления. Сущность полезной модели: изменение в конструкции пружины: направление контактных поверхностей упругих элементов (колец) радиально по отношению к оси пружины в плоскостях к ней перпендикулярных, при этом выступы и впадины симметрично смещены относительно друг на друга, а сами кольца установлены со смещением, определяемым соотношением:

,

где: - угол смещения, град.;

n - количество контактных выступов (впадин).

Технический результат: улучшение эксплуатационных и технологических характеристик.

Предлагаемое техническое решение относится к области машиностроения, в частности, к кольцевым пружинам обладающим большим поглощением энергии и применяемым для компенсации значительных нагрузок, например, в амортизаторах, рессорах, муфтах, а также в буферах и сцепных устройствах транспортных средств.

Кольцевые пружины широко известны в машиностроении. Например, в издании: Орлов П.И. Основы конструирования. Справочно-методическое пособие в 3-х книгах. Кн.3. М: Машиностроение. 1977. - 360 с., на стр.205-207 (рис.389, 390) описаны, близкие к заявленной кольцевой, тарельчатые пружины. Они представляют собой упругий элемент имеющий форму конической шайбы, шарового пояса или части выпуклого сферического кольца. Недостатками таких пружин является меньшая, по сравнению с собственно кольцевыми пружинами, способность воспринимать большие осевые нагрузки и давления.

Прототипом предлагаемого технического решения является кольцевая пружина описанная в пособии: Орлов П.И. Основы конструирования. Справочно-методическое пособие в 3-х книгах. Кн.3. М: Машиностроение. 1977. 360 с., на стр.200-205. Она состоит из набора чередующихся упругих элементов (колец) с наружными и внутренними контактными коническими поверхностями. Такие пружины способны воспринимать

большие осевые нагрузки, но сложны в изготовлении (см. стр.202).

Техническим результатом предлагаемого технического решения является устранение указанных недостатков и получение новых преимуществ. Заявленная кольцевая пружина способна воспринимать значительные осевые нагрузки и более технологична в изготовлении, а кроме того, воспринимает крутящий момент, как торсион.

Указанный технический результат достигается за счет изменения в конструкции кольцевого упругого элемента: его контактные поверхности в заявленном техническом решении направлены радиально по отношению к оси пружины в плоскостях к ней перпендикулярных, а сами кольца установлены друг на друга со смещением, определяемым соотношением:

,

где: - угол смещения, град.;

n - количество контактных выступов (впадин). Для обеспечения нормальной сборки предлагаемой кольцевой пружины контактные поверхности каждого упругого элемента должны быть образованы, как минимум, тремя выступами с одной стороны и равным им по количеству числом впадин с другой.

Сущность заявляемого технического решения состоит таким образом в придании кольцевой пружине свойств пружины тарельчатой, в части ее большей, по сравнению с кольцевой пружиной, технологичности и торсиона, в части ее способности работать на кручение.

Сущность технического решения поясняется чертежами, где изображены: на фиг.1 - часть вида сверху; на фиг.2 - развернутый разрез А-А кольцевой пружины из двух одинаковых упругих элементов (колец).

Пружина на фиг.1 содержит контактные поверхности "очерченные линиями перехода и направленные радиально по отношению к оси пружины в плоскостях перпендикулярных к ней. Угол смещения колец при установке их друг на друга обозначен греческой буквой .

На фиг.2 контактные поверхности образующие выступы обозначены поз.1, а контактные поверхности образующие впадины - поз.2. Развернутый угол смещения колец при установке их друг на друга также обозначен буквой .

Пружина работает следующим образом. Осевая сила, приложенная к пружине, создает на контактных поверхностях большие давления, которые вызывают деформацию составляющих колец. Сумма осевых перемещений

всех колец составляет общую осадку пружины. Кроме сжатия, пружина может работать также на кручение, как торсион.

Кольцевая пружина может состоять из двух или более одинаковых (универсальных) упругих элементов (кольцевые пружины, описанные в пособии Орлова П.И. Основы конструирования, состоят из наружных и внутренних т.е. неодинаковых колец). Упругие элементы могут быть также залиты резиной с целью получения «сайлент-блоков». Не исключено полностью также применение заявленной пружины в виде единичного упругого элемента.

Использование предлагаемого технического решения, по сравнению с известными, расширяет возможности применения кольцевых пружин во всех областях техники за счет повышения технологичности их изготовления и возможностей исполнения в различных вариантах.

Пружина кольцевая, состоящая из набора упругих элементов (колец) с контактными поверхностями, отличающаяся тем, что контактные поверхности образованы, как минимум, тремя выступами с одной стороны упругого элемента и равным им по количеству числом впадин с другой, при этом контактные поверхности направлены радиально по отношению к оси пружины в плоскостях к ней перпендикулярных, выступы и впадины симметрично смещены относительно друг друга, а сами кольца установлены со смещением, определяемым соотношением:

,

где - угол смещения, град;

n - количество контактных выступов (впадин).