Компенсирующее устройство для сферических деталей

 

Использование: общее машиностроение, а именно конструкции пружин. Сущность: компенсирующее устройство для сферических деталей содержит упругий элемент, выполненный в виде тарельчатой пружины, которая имеет форму конусообразного кольца равной толщины, расположенной между двумя деталями со сферическими поверхностями. При этом образующая упругого элемента 1 взаимодействует со сферической поверхностью первой детали 3 по двум кромкам А и В, а также со сферической поверхностью второй детали 2 в зоне С. Преимуществом компенсирующего устройства является возможность использования его в деталях со сферическими поверхностями с получением высоких упругих характеристик. 3 ил.

Изобретение относится к общему машиностроению, а именно к конструкциям пружин.

Технической задачей изобретения является расширение области применения, а именно использование заявляемого устройства в качестве компенсатора для сферических деталей.

Задача решается тем, что компенсирующее устройство для сферических деталей содержит упругий элемент, выполненный в виде тарельчатой пружины, имеющей форму конусообразного кольца равной толщины, расположенной между двумя сферическими деталями, причем параметры упругого элемента определены из соотношения: , где P - заданное усилие компенсирующего устройства; f - заданный прогиб (ход) компенсирующего устройства; - угол расположения упругого элемента относительно оси компенсирующего устройства; B - ширина упругого элемента; h - толщина упругого элемента; E - модуль упругости материала упругого элемента.

при этом радиус сферической поверхности первой детали определяется из соотношения: ,
а радиус сферической поверхности второй детали меньше радиуса сферической поверхности первой детали на толщину h упругого элемента, причем
_max [] ,
где
_max - - максимальное напряжение упругого элемента при изгибе;
[] - - допускаемое напряжение упругого элемента при изгибе;
.

На фиг. 1 изображено компенсирующее устройство, в исходном состоянии; на фиг. 2 - то же, в максимально сжатом состоянии; на фиг. 3 - поперечный разрез упругого элемента.

Компенсирующее устройство для сферических деталей содержит упругий элемент 1, выполненный в виде тарельчатой пружины, которая имеет форму конусообразного кольца равной толщины, расположенной между двумя деталями 2 и 3 со сферическими поверхностями. При этом упругий элемент 1 взаимодействует с деталью 3 по двум кромкам А и В, а с деталью 2 в зоне С (фиг. 1).

Устройство работает следующим образом. При приложении заданного усилия P прямолинейная образующая упругого элемента изгибается, превращаясь при полном сжатии из конусообразной детали в сферическую (фиг. 2). При снятии нагрузки процесс происходит в обратном направлении.

Был изготовлен опытный образец компенсирующего устройства для сферических деталей, испытания которого подтвердили осуществимость и практическую ценность заявляемого объекта.

Упругий элемент устройства был изготовлен из стали 40Х и последующей термообработкой и размерами: D= 163,9 мм; d=68,5 мм; h= 0,4 мм; = 28'37''; b= 55,8 мм; где D - наружный диаметр упругого элемента; d - внутренний диаметр упругого элемента, при этом R = 122,6 мм.

Формула изобретения

Компенсирующее устройство для сферических деталей, содержащее упругий элемент в виде тарельчатой пружины, имеющей форму конусообразного кольца равной толщины и расположенной между сферическими деталями, причем параметры упругого элемента определены из соотношения

где Р - заданное усилие компенсирующего устройства;
f - заданный прогиб (ход) компенсирующего устройства;
- угол расположения упругого элемента относительно оси компенсирующего устройства;
b - ширина упругого элемента;
h - толщина упругого элемента;
E - модуль упругости материала упругого элемента;
R - радиус сферической поверхности первой детали,
при этом радиус сферической поверхности первой детали определен из соотношения

где d - меньший диаметр упругого элемента,
а радиус сферической поверхности второй детали меньше радиуса сферической поверхности первой детали на толщину h, причем
_max [],
где _max - заданное максимальное напряжение упругого элемента при изгибе;
[] - допускаемое напряжение упругого элемента при изгибе;
е

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3