一种蝶形弹簧结构制造技术

本发明专利技术公开了一种蝶形弹簧结构，包括弹簧本体所述弹簧本体的内侧边缘设置有内翻边，所述内翻边为环绕弹簧本体轴线延伸的环形结构。可为设计出理想的碟形弹簧特性曲线提供更多的优化调整环节或途径。

A butterfly spring structure

【技术实现步骤摘要】
一种蝶形弹簧结构
本专利技术涉及弹性零件
，特别是涉及一种蝶形弹簧结构。
技术介绍
碟形弹簧又名贝勒维尔弹簧垫圈，由法国人贝勒维尔专利技术，为用金属板料或锻压坯料而成的垫圈式弹簧。碟形弹簧是在轴向上呈锥形并承受负载的特殊弹簧，在承受负载变形后，储蓄一定的势能，如针对螺栓法兰连接的场合，当螺栓出现松弛时，碟形弹簧释放部分势能以保持法兰连接间的压力达到密封要求。碟形弹簧应力分布由里到外均匀递减，能够实现低行程高补偿力的效果。相较于其他类型的弹簧，蝶形弹簧以具有以下特点，在各个领域中发挥重要的作用：刚度大，缓冲吸振能力强，能以小变形承受大载荷，适合于轴向空间要求小的场合；具有变刚度特性：这种弹簧具有很广范围的非线性特性；用同样的碟形弹簧采用不同的组合方式，能使弹簧特性在很大范围内变化：可采用对合、叠合的组合方式，也可采用复合不同厚度，不同片数等的组合方式，当叠合时，相对于同一变形，弹簧数越多则载荷越大。进一步优化碟形弹簧的结构设计，以使得其具有更好的力学性能，是本领域技术人员所亟待解决的技术问题。
技术实现思路
针对上述提出的进一步优化碟形弹簧的结构设计，以使得其具有更好的力学性能，是本领域技术人员所亟待解决的技术问题，本专利技术提供了一种蝶形弹簧结构。可为设计出理想的碟形弹簧特性曲线提供更多的优化调整环节或途径。针对上述问题，本专利技术提供的一种蝶形弹簧结构通过以下技术要点来解决问题：一种蝶形弹簧结构，包括弹簧本体所述弹簧本体的内侧边缘设置有内翻边，所述内翻边为环绕弹簧本体轴线延伸的环形结构。本方案提出一种新的碟形弹簧结构形式：与传统形式相比，本方案提供的碟形弹簧在弹簧的内圈处设置了一处翻边：内翻边，采用本方案提供的碟形弹簧结构设计，相较于传统形式的碟形弹簧，在相同的材料、内圈尺寸、外全尺寸及厚度条件下，本方案提供的碟形弹簧不仅可提升弹簧的最大工作弹力，同时，在最大弹力受力情况下，碟形弹簧上的材料应力基本保持不变或降低。同时，本方案提供的碟形弹簧在结构设计上增加了内翻边，针对蝶形弹簧的参数设计或蝶形弹簧特征曲线设计，如通过调整内翻边的参数、内翻边的具体形状、尺寸、在弹簧上的衔接情况等，可为设计出理想的碟形弹簧特性曲线提供更多的优化调整环节或途径。更进一步的技术方案为：作为一种具体的在材料应力基本不变的情况下，可大幅提高蝶形弹簧最大弹力的内翻边形式，所述内翻边为呈平板状的环形结构。作为一种具体的在材料应力基本不变的情况下，可大幅提高蝶形弹簧最大弹力的内翻边形式，所述内翻边为呈弧形板状的环形结构，且在过碟形弹簧中心的碟形弹簧截面上，内翻边所在部分的内侧和外侧均为等径弧线或由多段圆弧串联而成，所述等径弧线对应的圆心均落在碟形弹簧的大端侧。作为一种具体的在材料应力基本不变的情况下，可大幅提高蝶形弹簧最大弹力的内翻边形式，所述内翻边由平板部分和弧形板部分组成，所述平板部分和弧形板部分均呈环状，且平板部分位于弧形板部分的内侧，弧形板部分的外侧与弹簧本体的内侧相接；在过碟形弹簧中心的碟形弹簧截面上，弧形板部分所在部分的内侧和外侧均为弧线，所述弧线对应的圆心均落在碟形弹簧的大端侧。更进一步的，为优化蝶形弹簧工作时的受力，设置为：所述碟形弹簧的内表面和外表面均为光滑面。本专利技术具有以下有益效果：本方案提出一种新的碟形弹簧结构形式：与传统形式相比，本方案提供的碟形弹簧在弹簧的内圈处设置了一处翻边：内翻边，采用本方案提供的碟形弹簧结构设计，相较于传统形式的碟形弹簧，在相同的材料、内圈尺寸、外全尺寸及厚度条件下，本方案提供的碟形弹簧不仅可提升弹簧的最大工作弹力，同时，在最大弹力受力情况下，碟形弹簧上的材料应力基本保持不变或降低。同时，本方案提供的碟形弹簧在结构设计上增加了内翻边，针对蝶形弹簧的参数设计或蝶形弹簧特征曲线设计，如通过调整内翻边的参数、内翻边的具体形状、尺寸、在弹簧上的衔接情况等，可为设计出理想的碟形弹簧特性曲线提供更多的优化调整环节或途径。附图说明图1是现有碟形弹簧的俯视图；图2是现有碟形弹簧剖面过中心的剖视图；图3是现有碟形弹簧一个具体实施例的力-位移特性图；图4是图3对应的碟形弹簧在最大工作力条件下的截面应力云图；图5为本专利技术所述的一种蝶形弹簧结构一个具体实施例的俯视图；图6为本专利技术所述的一种蝶形弹簧结构一个具体实施例的剖视图，本剖视图中剖面线过碟形弹簧的中心，且内翻边为平板状的环形结构，内翻边的回转轴线与碟形弹簧回转轴线共线；图7为本专利技术所述的一种蝶形弹簧结构一个具体实施例的力-位移特性图；图8为本专利技术所述的一种蝶形弹簧结构一个具体实施例的截面应力云图；图9为本专利技术所述的一种蝶形弹簧结构一个具体实施例的剖视图，本剖视图中剖面线过碟形弹簧的中心，且内翻边由平板部分和弧形板部分组成，内翻边回转轴线与碟形弹簧的轴线共线。图中标记分别为：1、内翻边，2、弹簧本体。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细说明，但是本专利技术不仅限于以下实施例：实施例1：如图5至图9所示，一种蝶形弹簧结构，包括弹簧本体2所述弹簧本体2的内侧边缘设置有内翻边1，所述内翻边1为环绕弹簧本体2轴线延伸的环形结构。本方案提出一种新的碟形弹簧结构形式：与传统形式相比，本方案提供的碟形弹簧在弹簧的内圈处设置了一处翻边：内翻边1，采用本方案提供的碟形弹簧结构设计，相较于传统形式的碟形弹簧，在相同的材料、内圈尺寸、外圈尺寸及厚度条件下，本方案提供的碟形弹簧不仅可提升弹簧的最大工作弹力，同时，在最大弹力受力情况下，碟形弹簧上的材料应力基本保持不变或降低。同时，本方案提供的碟形弹簧在结构设计上增加了内翻边1，针对蝶形弹簧的参数设计或蝶形弹簧特征曲线设计，如通过调整内翻边1的参数、内翻边1的具体形状、尺寸、在弹簧上的衔接情况等，可为设计出理想的碟形弹簧特性曲线提供更多的优化调整环节或途径。更为具体的，以下提供具体对比实例以进一步说明：表1包括实例的参数对比表如图1至图9所示，图1和图2是现有碟形弹簧的结构,在表1设定的外径m、内径n、高度h、厚度t条件下，零件的力-位移特性曲线见图3，当蝶形弹簧处于最大力20.9N时，得出图4的截面应力云图(图4仅为截面应力云图的局部，用于清楚的反映截面应力云图的核心特征)，从应力云图上可以看出，应力比较集中于图中右上角，达到了906MPa。对于确定的材料，如果材料的许用应力可以达到906MPa，则弹簧是可以使用的，如果不能，或者从安全角度出发，需要较大的安全系数时，则该弹簧的设计需要修改，通常是加大、加厚弹簧。也就是图9中的m、t尺寸；也可以提高成本使用许用应力更高的材料。在一些对体积、重量、成本要求更高的应用场合，需要更优化的设计来提高零件的性能。图5和图6是本专利技术技术对提高承载力并降低使用应力的蝶形弹簧结构图。如图6，图中加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蝶形弹簧结构，包括弹簧本体(2)，其特征在于，所述弹簧本体(2)的内侧边缘设置有内翻边(1)，所述内翻边(1)为环绕弹簧本体(2)轴线延伸的环形结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种蝶形弹簧结构，包括弹簧本体(2)，其特征在于，所述弹簧本体(2)的内侧边缘设置有内翻边(1)，所述内翻边(1)为环绕弹簧本体(2)轴线延伸的环形结构。


2.根据权利要求1所述的一种蝶形弹簧结构，其特征在于，所述内翻边(1)为呈平板状的环形结构。


3.根据权利要求1所述的一种蝶形弹簧结构，其特征在于，所述内翻边(1)为呈弧形板状的环形结构，且在过碟形弹簧中心的碟形弹簧截面上，内翻边(1)所在部分的内侧和外侧均为等径弧线或由多段圆弧串联而成，所述等径弧线对应的圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎世清，
申请(专利权)人：四川新川航空仪器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51