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產(chǎn)品知識

一種新型碟形彈簧組合方法與流程

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  本發(fā)明涉及一種新型碟形彈簧組合方法,屬于振動(dòng)控制領(lǐng)域。

  背景技術(shù):

  碟形彈簧是在軸向上呈錐形并承受負載的特殊彈簧。碟形彈簧剛度大,緩沖吸振能力強,具有變剛度特性,并且具有很廣范圍的非線(xiàn)性特性。碟形彈簧能以小變形承受大荷載,所需空間小,組合使用方便,維修換裝容易,使用壽命長(cháng);谝陨蟽(yōu)點(diǎn),碟形彈簧目前逐漸運用于建筑和大型設備隔振和振動(dòng)控制領(lǐng)域中,F有的碟形彈簧組合方法包括對合、疊合及混合的組合方法,還有復合不同厚度,不同片數等的組合方法。

  然而,現有的碟形彈簧組合方法存在著(zhù)以下不足:一是碟形彈簧的變形量很小,現有的組合方法最多只允許碟形彈簧變形到壓平部位,對于碟形彈簧壓平之后的廣范圍的非線(xiàn)性特性而言,沒(méi)有充分利用;二是在現有的運用中,碟形彈簧組合片數多,荷載大,摩擦阻力影響過(guò)大。大量經(jīng)驗和試驗表明,由于過(guò)大摩擦力的存在,現有的碟形彈簧組合而成的裝置會(huì )失去碟形彈簧本身的非線(xiàn)性特性,表現出由摩擦力控制的力學(xué)特性,不利于實(shí)現優(yōu)良的隔振效果。

  技術(shù)實(shí)現要素:

  本發(fā)明的目的在于針對現有的碟形彈簧組合方法的不足,提出一種新型碟形彈簧組合方法。

  技術(shù)方案

  一種新型碟形彈簧組合方法,包括碟形彈簧,應用于振動(dòng)控制,其特征在于:還包括加載環(huán),采用加載環(huán)來(lái)實(shí)現碟形彈簧的不同組合,碟形彈簧相互組合時(shí)不再直接接觸,而是將加載環(huán)布設于碟形彈簧之間,大幅減小摩擦阻力影響,充分利用碟形彈簧的變剛度特性。

  具體而言,

  對合組合時(shí),內部位置加載環(huán)21布設于對合的碟形彈簧內加載部位11,外部位置加載環(huán)23布設于對合的碟形彈簧外加載部位12。

  疊合組合時(shí),內加載環(huán)、中間加載環(huán)和外加載環(huán)布設于疊合的碟形彈簧之間。

  本發(fā)明的有益效果為:

  (1)采用本發(fā)明方法進(jìn)行組合的碟形彈簧可以變形至壓平,甚至完全翻轉,可以充分利用其廣范圍的非線(xiàn)性特性,增大系統的變形能力;

  (2)本發(fā)明減小組合的碟形彈簧的摩擦阻力,在大組合數量和大荷載條件下也可以取得良好的組合效果,提升系統的滯回隔振能力;

  (3)所用材料成本低廉,構造簡(jiǎn)單、拼裝方便,便于更換;

  (4)可廣泛用于采用隔振技術(shù)的振動(dòng)控制領(lǐng)域。

  附圖說(shuō)明

  圖1為碟形彈簧的示意圖和剖面圖;

  圖2為本發(fā)明實(shí)施例1對合組合示意圖;

  圖3為本發(fā)明實(shí)施例1對合組合剖面圖;

  圖4為傳統和新型碟形彈簧對合串聯(lián)使用效果示意圖;(a)傳統方式(b)本發(fā)明方式(c)使用效果對比示意;

  圖5為本發(fā)明實(shí)施例2疊合組合示意圖;

  圖6為本發(fā)明實(shí)施例2疊合組合剖面圖;

  圖7為傳統和新型碟形彈簧疊合并聯(lián)使用效果示意圖;(a)傳統方式(b)本發(fā)明方式(c)使用效果對比示意;

  圖中標號:

  碟形彈簧1:碟形彈簧上加載部位11,碟形彈簧下加載部位12;

  加載環(huán)2:內部位置加載環(huán)21,中間位置加載環(huán)22,外部位置加載環(huán)23。

  具體實(shí)施方式

  下面結合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明。

  本領(lǐng)域公知,碟形彈簧是在軸向上呈錐形并承受負載的特殊彈簧,現有的組合方法包括對合、疊合及混合的組合方法,還有復合不同厚度,不同片數等的組合方法。碟形彈簧具有很廣范圍的非線(xiàn)性剛度特性,在振動(dòng)控制領(lǐng)域有很好的利用前景,但是傳統組合方法組合的碟形彈簧變形量不大,而且摩擦阻力過(guò)大,很難利用碟形彈簧非線(xiàn)性彈性變形的這一特點(diǎn)。本發(fā)明采用加載環(huán)來(lái)實(shí)現碟形彈簧的不同組合,可以大幅減小摩擦阻力影響,充分利用碟形彈簧的變剛度特性,在振動(dòng)控制領(lǐng)域可以起到作用。

  如圖1所示,本發(fā)明方法用到的碟形彈簧1,該產(chǎn)品本身為本領(lǐng)域現有技術(shù)。根據與加載環(huán)2接觸位置的不同,可分別碟形彈簧上加載部位11,碟形彈簧下加載部位12。

  本發(fā)明加載環(huán)2,根據放置在碟形彈簧1的區域位置不同,包括內部位置加載環(huán)21,中間位置加載環(huán)22,外部位置加載環(huán)23。

  加載環(huán)2的截面形狀不受限制,可以是菱形、矩形、圓形等,符合本發(fā)明的思想實(shí)質(zhì)即可。

  加載環(huán)2的材料應為強度足夠高的材料,如鋼材等。

  以下進(jìn)一步給出實(shí)施例對本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明。僅是本發(fā)明的典型實(shí)例,本發(fā)明的實(shí)施不限于此。

  實(shí)施例1

  如圖2~4所示,對合組合時(shí),內部位置加載環(huán)21布設于對合的碟形彈簧內加載部位11,外部位置加載環(huán)23布設于對合的碟形彈簧外加載部位12。

  本發(fā)明中,新型對合串聯(lián)使用方式的基本原理為:傳統的串聯(lián)方式,直接將碟簧翻轉疊合進(jìn)行承載;而新型串聯(lián)方式采用了加載環(huán)2方式承載,通過(guò)加載環(huán)來(lái)傳遞碟簧之間的承載力。兩種對合串聯(lián)方式的碟簧系統變形能力對比如圖6所示。傳統串聯(lián)方式系統重力承載變形能力ds≤1.5h0,極限變形能力du≤2.0h0;新型串聯(lián)方式系統重力承載變形能力ds≤2.0h0,極限變形能力du≤4.0h0。因此,采用新型碟簧串聯(lián)方式,系統變形能力最大提升約為1倍。

  實(shí)施例2

  如圖5~7所示,疊合組合時(shí),內部位置加載環(huán)21、中間位置加載環(huán)22、外部位置加載環(huán)23布設于疊合的碟形彈簧1之間,其中內部位置加載環(huán)21處于碟形彈簧內加載部位11,外部位置加載環(huán)23處于碟形彈簧外加載部位12,中間位置加載環(huán)22的位置和數量隨碟形彈簧的尺寸和荷載等變化而變化,非必要時(shí)甚至可以不布設。中間加載環(huán)的數量沒(méi)有限制,應根據實(shí)際情況靈活確定。

  本發(fā)明中,新型疊合并聯(lián)使用方式的基本原理為:傳統的并聯(lián)方式,直接將碟簧疊合進(jìn)行承載,而本發(fā)明新型并聯(lián)方式采用了加載環(huán)2方式承載,通過(guò)加載環(huán)來(lái)代替碟簧表面之間的接觸來(lái)傳遞承載力。兩種疊合并聯(lián)方式的碟簧系統的滯回規則對比如圖7所示。對于兩組不同并聯(lián)方式的碟簧組,考慮受到靜態(tài)重力荷載p0,外部振動(dòng)激勵時(shí),上部荷載在p1和p2之間變化。傳統并聯(lián)碟簧組在卸載時(shí),若卸載程度較小,由于接觸面摩擦力帶來(lái)的粘-滑(stick-slip)現象,系統將在點(diǎn)②和點(diǎn)③之間振動(dòng),動(dòng)剛度極大,阻尼耗能低,無(wú)隔振效果;而本發(fā)明新型并聯(lián)方式系統接觸面摩擦減小,碟簧將正常發(fā)揮回彈作用,系統將在點(diǎn)②和點(diǎn)⑤之間往復振動(dòng),動(dòng)剛度較小,摩擦阻尼耗能合理,有利于隔振。采用新型碟簧并聯(lián)方式,預期能解決了系統粘-滑問(wèn)題,大幅提升隔振效果。

  以上實(shí)施例并未窮盡,僅舉例說(shuō)明。類(lèi)似地,采用本發(fā)明方法思想,可以實(shí)現以上實(shí)施例的混合,以及結合現有的所有碟形彈簧組合方法,并取得更優(yōu)的組合效果。

  技術(shù)特征:

  1.一種新型碟形彈簧組合方法,包括碟形彈簧,應用于振動(dòng)控制,其特征在于:還包括加載環(huán),

  采用加載環(huán)來(lái)實(shí)現碟形彈簧的不同組合,碟形彈簧相互組合時(shí)不再直接接觸,而是將加載環(huán)布設于碟形彈簧之間,大幅減小摩擦阻力影響,充分利用碟形彈簧的變剛度特性。

  技術(shù)總結

  本發(fā)明為一種新型碟形彈簧組合方法,主要通過(guò)設置恰當的加載環(huán)來(lái)實(shí)現碟形彈簧的不同組合,屬于振動(dòng)控制領(lǐng)域。碟形彈簧是在軸向上呈錐形并承受負載的特殊彈簧,現有的組合方法包括對合、疊合及混合的組合方法,還有復合不同厚度,不同片數等的組合方法。碟形彈簧具有很廣范圍的非線(xiàn)性剛度特性,在振動(dòng)控制領(lǐng)域有很好的利用前景,但是傳統組合方法組合的碟形彈簧變形量不大,而且摩擦阻力過(guò)大,很難利用碟形彈簧非線(xiàn)性彈性變形的這一特點(diǎn)。本發(fā)明采用加載環(huán)來(lái)實(shí)現碟形彈簧的不同組合,可以大幅減小摩擦阻力影響,充分利用碟形彈簧的變剛度特性,在振動(dòng)控制領(lǐng)域可以起到作用。
更新時(shí)間:2020-09-07 14:50:31  點(diǎn)擊次數:
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