一种直线波波簧制造技术

本发明专利技术提供了一种直线波波簧，包括：环状板体，通过若干个连接部沿周向交替连接波峰和波谷而形成为V型直线波和倒V型直线波交替连接的圆环，所述波峰沿轴向一侧突出，所述波谷向另一侧突出；所述连接部的俯视截面为弧形，侧视截面为长方形。本发明专利技术提供的一种直线波波簧的力值特性与传统波形弹簧的力值特性相当，能有效规避超载带来的弹簧失效风险，大幅提升其所在机构的工作稳定性。此外，相比于传统波形弹簧，所述直线波波簧在生产时可以承受更大的强压载荷，即对材料强度的利用更充分。即对材料强度的利用更充分。即对材料强度的利用更充分。

【技术实现步骤摘要】
一种直线波波簧


[0001]本专利技术涉及波形弹簧
，具体的涉及一种直线波波簧。

技术介绍

[0002]波形弹簧简称波簧，是金属薄圆环上具有若干峰谷的弹性元件。传统的波形弹簧的波形一般是正弦波、圆弧波或二次曲线波，通常应用于载荷和变形量均不大，要求弹簧刚度较小需施加轴向预压力的场合。但在波形弹簧工作时，会有一定几率发生超载。如图1A所示，当发生超载时，波簧100的波峰110与波谷120和波谷130作为最大应力部位将成为塑性铰，所述波簧100将绕作为塑性铰的所述波峰110、波谷120和波谷130转动发生塑性变形，且该形变不能完全恢复。如图1B所示，当卸载后，所述波簧100形成波峰111和波峰112以及波谷121和波谷131，即波峰与波谷之间的距离发生改变，使得所述波簧100的刚度特性发生改变，从而影响了所述波簧100所在机构的正常运转。此外，传统波形弹簧在进行强压处理的最终定型时，为避免发生如图1B所示的变形，通常采用的强压载荷较小，因此获得的残余应力也较小，对材料强度的利用不够充分。
[0003]因此，开发设计一种新型波形弹簧，既能保有传统波形弹簧的力值特性，又能规避超载带来的弹簧失效风险，同时还能对材料强度进行充分地利用，是本领域需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种直线波波簧，能有效规避超载带来的弹簧失效风险，同时又能对材料强度进行充分地利用。
[0005]为了实现以上目的及其他目的，本专利技术是通过包括以下技术方案实现的：本专利技术提供了一种直线波波簧，其特征在于，包括：环状板体，通过若干个连接部沿周向交替连接波峰和波谷而形成为V型直线波和倒V型直线波交替连接的圆环，所述波峰沿轴向一侧突出，所述波谷向另一侧突出；所述连接部的俯视截面为弧形，侧视截面为长方形。
[0006]在一实施例中，所述波峰和波谷的俯视截面和侧视截面均为弧形。
[0007]在一实施例中，所述环状板体上的所有所述波峰或波谷均在同一水平面上。
[0008]在一实施例中，所述环状板体的材质为弹簧钢或不锈钢。
[0009]本专利技术提供的一种直线波波簧的力值特性与传统波形弹簧的力值特性相当，而相比于传统波形弹簧，能有效规避超载带来的弹簧失效风险，提升其所在机构的工作稳定性。此外，相比传统波形弹簧，所述直线波波簧在生产时可承受更大的强压载荷，即对材料强度的利用更充分。
附图说明
[0010]图1A显示为现有技术中一种波形弹簧超载工作前的形状示意图。
[0011]图1B显示为现有技术中一种波形弹簧超载工作后的变形示意图。
[0012]图2显示为本专利技术一种直线波波簧从径向观察的侧视图。
[0013]图3显示为本专利技术一种直线波波簧从轴向观察的俯视图。
[0014]图4显示为本专利技术一种直线波波簧超载工作或采用大载荷强压工艺时的变形示意图。
具体实施方式
[0015]请参阅图2至图4。以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。
[0016]如图2所示，本专利技术提供了一种直线波波簧200，本实施方式的所述波簧200具备以中心轴线O为中心的环状板体210。在此，在本实施方式中，将沿中心轴线O的方向称为轴向。请结合图3，在从轴向所观察的俯视图中，将与中心轴线O正交的方向称为径向，将围绕中心轴线O旋转的方向称为周向。
[0017]本实施方式的所述波簧200例如被配置于车辆的减震器单元、飞轮单元、差速器单元、离合器单元等。所述波簧200由可弹性变形的金属等的板材利用冲压加工工艺制成，所述波簧200的材质可以是弹簧钢或者不锈钢，例如50CrV、65Mn 等。在所述波簧200中，优选使用沿径向具有宽度的剖面为扁平的不锈钢钢材等金属材料作为板材。所述波簧200还可以是其他材质及加工方法制成。
[0018]请参照图2和图3，图2示出了从径向观察所述波簧200的侧视图，图3示出了从轴向观察所述波簧200的俯视图。所述环状板体210通过沿周向交替连接波峰211和波谷212而形成，所述波峰211沿轴向一侧突出，所述波谷212向另一侧突出，所述波峰211和波谷212之间通过连接部213连接，所述连接部213的俯视截面为弧形，侧视截面为长方形（见图4），故所述环状板体210形成为V型直线波和倒V型直线波交替连接的圆环。进一步地，所述波峰211和波谷212的俯视截面和侧视截面均呈弧形，使得所述波峰211和波谷212与所述连接部213的连接质量更高，所述波簧200的力学性能更好。
[0019]进一步地，如图2所示，所述波簧200有一定的自由高度H，可以承受厚度方向的压力，波形被压矮，从而抵抗该压力。所述环状板体210上的所有所述波峰211或波谷212均在同一水平面上。
[0020]如图4所示，当发生超载时，所述波簧200的所述波峰211和波谷212分别与上机构和下机构（图中未示出）接触，形成塑性铰并发生塑性变形，但所述波簧200与所述上机构和下机构的接触位置仍为所述波峰211和波谷212处，即波峰与波谷之间的距离保持不变，维持了所述波簧200的有效性。
[0021]同时，通过有限元模型分析，以外径为70.80mm、内径为60.80mm、厚度为0.53mm、自由高度H为3.90mm、波数为5的波形弹簧为例，当压缩1.90mm时，一种传统波形弹簧的力值为260N，最大应力为1584Mpa；同等条件下，仅改变波形的所述波簧200的力值为258N，最大应力为1533Mpa，两者的力学性能相近。因此，仅改变波形的所述波簧200的力值特性得以保留，且相比于所述传统波形弹簧，所述波簧200能有效规避超载带来的弹簧失效风险，保证所述波簧200所在机构的工作稳定性。
[0022]此外，为避免所述传统波形弹簧在强压处理进行最终定型的过程中发生如图1B所示的变形，通常采用的是小载荷强压工艺，且强压处理后获得的残余应力较小，则其可承受的最大应力（许用应力）为抗拉强度σb。如图4所示，采用大载荷强压工艺时，所述波簧200的所述波峰211和波谷212的接触点始终不变，因此，所述波簧200在进行强压处理时可承受的强压载荷更大。以外径为70.80mm、内径为60.80mm、厚度为0.53mm、自由高度H为3.90mm、波数为5的波形弹簧为例，所述传统波形弹簧可以采用的最大强压载荷约为335N，可获得许用应力1600Mpa，而所述波簧200可以采用的最大强压载荷约为481N，可获得许用应力2400Mpa。
[0023]因此，与许用应力为σb的所述传统波形弹簧相比，仅改变波形的所述波簧200可以获得约0.5σb的残余应力，许用应力可达到1.5σb，是所述传统波形弹簧许用应力的1.5倍。且更大的承载力意味着对材料强度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直线波波簧，其特征在于，包括：环状板体，通过若干个连接部沿周向交替连接波峰和波谷而形成为V型直线波和倒V型直线波交替连接的圆环，所述波峰沿轴向一侧突出，所述波谷向另一侧突出；所述连接部的俯视截面为弧形，侧视截面为长方形。2.根据权利要求1所述的一种直线波波...

【专利技术属性】
技术研发人员：季乐，李中国，
申请(专利权)人：常州三众弹性技术有限公司，
类型：发明
国别省市：