Спиральная фасонная пружина

 

Использование в рессорном подвешивании транспортных ма,иин. Сущность изобретения: пружина сжатия фасонная содержит рабочие витки с расположенными одним над другим переходными участками с двумя противоположными выпуклостями, опорные витки длиной не менее трех четвертей длины прилегающих рабочих витков, имеющих увеличивающийся угол подьема. Оси переходных участков расположены на поверхности вращения, образованной осями витков с началом и концом, соответствующих концам опорных витков. Радиус выпуклостей переходного участка рабочего витка пропорционален среднему радиусу кривизны этого же витка в точках их сопряжения . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 F 16 F 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4814698/28 (22) 16.04,90 (46) 23.10.92. Бюл. М 39 (71) Производственное объединение "Луганский тепловозостроительный завод им. Октябрьской революции" (72) Н.Я.Биндер

{56) М.В.Хвингия. Вибрация пружин. М.; Машиностроение, 1969, с, 18, рис. 14.

Авторское свидетельство СССР

М 1588936, кл. F 16 F 1/00, 1989, (54) СПИРАЛЪНАЯ ФАСОННАЯ ПРУЖИНА (57) Использование в рессорном подвешивании транспортных машин. Сущность изоИзобретение относится к области машиностроения и может быть использовано, в частности, в рессорном подвешивании транспортных машин, Известна спиральная коническая пружина. примененная в рессорном подвешивании железнодорожного вагона.

Особенностью пружины является то, что наружный диаметр каждого предыдущего витка не меньше внутреннего диаметра последующего витка, а опорные витки имеют длину не менее 2/3 длины прилегающего рабочего витка. Линейное прилегание опорных витков к соответствующим рабочим достигается тем, что концы заготовки должны быть оттянуты по длине и имеют плавный переход от круглого к прямоугольному сечению.

Недостатками конструкции пружины является сложная технология изготовления . и пониженное качество вследствие необходимости Оттяжки концов Опорных Витков. Ж, 1770633 А1, 2. бретения; пружина сжатия фасонная содержит рабочие витки с расположенными одним над другим переходными участками с двумя противоположными выпуклостями, опорные витки длиной не менее трех четвертей длины прилегающих рабочих витков, имеющих увеличивающийся угол подъема.

Оси переходных участков расположены на поверхности вращения, образованной осями витков с началом и концом, соответствующих концам опорных витков. Радиус выпуклостей переходного участка рабочего витка пропорционален среднему радиусу кривизны этого же Витка в точках их сопряжения. 2 ил.

Известна цилиндрическая винтовая пружина, содержащая рабочие и опорные витки длиной, равной или больше трех четвертей длины рабочего витка. При этом каждый рабочий виток обраэова двумя выпуклыми участками и переходным участком с противоположными выпуклостями одного радиуса для сопряжения с двумя О выпуклыми участками в точках, расположен- (д) ных на образующей условного цилиндра с () диаметром, равным среднему диаметр гМружины, и проходящих через начало и конец опорного витка, ось переходного участка расположена на том- же цилиндре а угол подъема одного из Выпуклых участков крайнего рабочего витка увеличивается е пределах разворота в проекции пружины в плане

От О до 270 в направлении навивки. Этим достигается увеличение устойчиво.ти и пОвышение надежности пружины. (2)

Недостатком известной пружины является то, что для увеличения статического

1770633

20 йрогиба нужно значительно увеличить ее высоту, что отрицательно сказываемся на устойчивости при осевом нагружении и вызывает неравномерное нагружение витков.

Несущая способность пружины снижается.

Цель изобретения — увеличение несущей способности пружины, Поставленная цель достигается тем, что пружина спиральная фасонная, содержащая рабочие витки с располфкенными один над другим переходн ымй у4аВтками с двумя противоположнймй вв1иуклостями, опорные витки с длиной не мевве трех четвертей длины прилегающих рабочих витков, имеющих увеличивающийся угол подъема в пределах их разворота в проекции пружины по ее оси от 0 до 270 в направлении навивки, оси переходных участков расположены на поверхности вращения, образованной осями витков с началом и концом, соответствующих концам опорных витков, и наружный и внутренний диаметры каждого витка соответственно больше и меньше наружного диаметра прилегающих витков, согласно изобретению, имеет радиус выпуклостей переходного участка рабочего витка. про-. порциональный среднему радиусу кривизны этого же витка в точках их сопряжений.

На фиг. 1 изображена пружина, общий вид; на фиг. 2 — пружина, сжатая до соприкосновения витков, Пружина, например коническая, содержит рабочие 1 и опорные 2 и 3 витки. Поверхность вращения, на которой расположена основная спираль витков, отстоящая от вертикальной оси конуса на величину среднего радиуса, в том числе концы 4 и 5 опорных витков 2 и 3, представляет собой боковую поверхность условного усеченного конуса, меньшее основание которого проходит через меньший опорный виток 2 со средним диаметром DcpM, а большее основание — через больший опорный виток 3 со средним диаметром — Dcpe, Опорные витки 2 и 3 выполнены без оттяжки концов и имеют длину не менее 3/4 длины соответствующих прилегающих рабочих витков. Высота пружины в свободном состоянии равна Н, При этом наружный диаметр . каждого предыдущего витка, например меньшего опорного, не меньше внутреннего диаметра следующего за ним рабочего витка, а наружный диаметр этого рабочего витка не меньше внугреннего диаметра следующего за ним второго рабочего витка и т.д, Для обеспечения равномерного прилегания опорных витков к примыкающим к ним рабочим виткам на последних выполнен переходной участок 6, Границы каждого из переходных участков 6 определяются образующими А1 и Аг конуса

S, отстоящими друг от друга на величину Ii на верхнем опорном витке 2 и на величину

Iz на нижнем, большем, опорном витке 3. Ка образующих лежат и точки сопряжения продольной оси каждого из переходных участков б с основной спиралью 7 посредством противоположно направленных выпуклостей радиусом r, изменяющимся пропорционально изменению среднего радиуса Rap рабочего витка 1. При этом ao — угол подьема ненагруженной спирали примыкающего к опорному рабочего витка в точке под концом опорного витка должен во всех случаях обеспечить линейное прилегание рабо- . чего витка к опорному при сжатии пружины.

При, например, нулевом конструктивном зазоре между концом опорного и рабочим витком ао принимается равным нулю, а при наличии зазора соответствует перемещению конца опорного витка до его смыкания с рабочим.

Работа пружины происходит следующим образом.

При приложении к пружине осевой нагрузки происходит сжатие ее витков как и в обычной конической пружине. При сжатии пружины до полного соприкосновении витков происходит соприкосновение витков друг с другом по спирали, эквидистантной спирали 7, которая лежит на поверхности условного конуса S. Переходной участок 6 на первых, крайних, витках 1 обеспечивает условие, при котором касание происходит не с концами 4 и 5 опорных витков 2 и 3, а по длине этих витков. Торцевые поверхности 8 опорных витков остаются все время параллельными друг другу. Поэтому ва всех случаях нагружения пружины отсутствуют условия для излома прилегающих к опорным рабочих витков, а также их взаимного касания в точке.

Формула изобретения

Спиральная фасонная пружина, содержащая рабочие витки с расположенными один над другим переходными участками с двумя противоположными выпуклостями, опорные витки с длиной не менее трех четвертей длины прилегающих рабочих витков, имеющих увеличивающийся угол подьема в пределах их разворота в проекции пружи.нь1 по ее оси от нуля до 270 в направлении навивки, оси переходных участков расположены на поверхности вращения, образованной осями витков с началом и концом, соответствующих концам опорных витков, и наружный и внутреннийдиаметры каждого витка соответственно больше и меньше наружного диаметра прилегающих витков, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличе1770633 ния несущей способности, радиус выпукло- пропорционален среднему радиусу кривизстей переходного участка рабочего витка ны этого же витка в точках их сопряжения, Ф иг.2

Составитель Н.Биндер

Техред M.Mîðãåíòàë

Редактор

Корректор М.Петрова

Заказ 3726 Тираж ° Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101