[實用新型]抗疲勞圓柱螺旋彈簧

無效

• 申請號: 200920282936.2
• 申請日: 2009-12-22
• 公開（公告）號: CN201621217U
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發明（設計）人: 趙國華
• 申請（專利權）人: 趙國華
• 主分類號: F16F1/06
• 分類號: F16F1/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本實用新型涉及機械零件、尤其涉及圓柱螺旋彈簧的改進。

背景技術：

有銹鋼彈簧廣泛應用于石油、航天、環保、機械和電子電工裝置設備中的重要零部件，常利用彈簧的彈力及時、自動的有效驅動相關部件，自動實現相關功能，由于機械裝置設備應用面廣、涉及各行各業，工作環境復雜，涉及高溫、高壓、腐蝕、工作頻率等，因而對其中的彈簧的具體要求各不相同，有的彈簧只需要具備某一方面的性能要求，有的彈簧卻要求同時具備多個方面的性能要求，而有的彈簧除了需要同時具備多種性能要求外，還要適應復雜的工作環境，尤其是國家級重點攻關項目大型汽輪機配套的彈簧，要求在每分鐘一萬多次往復的高頻率和1000℃以上高溫的環境下長期連續不間斷工作，在這種苛刻的工作條件下，很多圓柱螺旋彈簧產品存在著過早出現疲勞導致彈簧失效，使用壽命短的嚴重不足，由于彈簧的設計涉及較深的機械制造設計理論，部分廠家并不能真正的將彈簧設計理論與具體的彈簧生產工藝真正全部聯系起來，生產出高質量的優質彈簧，尤其是彈簧圈外徑、彈簧鋼絲直徑(簡稱彈簧絲徑)、螺旋升角、節距、剛度、疲勞強度等之間的內在聯系以及實際生產工藝和各性能指標之間的聯系以及生產工藝實現各性能指標的能力，進一步說在彈簧材料性能基本滿足的前提下，如何通過彈簧圈外徑、彈簧絲徑、螺旋升角和彈簧圈數等要求指標制造出抗疲勞性能良好的優質彈簧，并沒有得到很好的直接解決。

實用新型內容：

針對現有技術所存在的上述不足，本實用新型的目的是要提供一種抗疲勞圓柱螺旋彈簧，它比較直接的解決了彈簧圈外徑和彈簧鋼絲徑之間的較為合理的大小配置，并以此為基礎生產出優質長壽命的圓柱螺旋彈簧。

為了解決上述技術問題，本實用新型解決技術問題的方案是：抗疲勞圓柱螺旋彈簧，包括彈簧鋼絲，該彈簧鋼絲依次定向螺旋卷繞，形成圓柱形狀，所述彈簧鋼絲的螺旋升角在5°-9°之間，所述彈簧鋼絲內徑d與所述圓柱螺旋彈簧的外徑D之間的關系是：當0.1mm≤d≤1mm時，D/d≥6.5；當1.1mm≤d≤3mm時，D/d≥9.5；當3.1mm≤d≤10mm時，D/d≥12.5。

采用上述方案后，由于彈簧鋼絲的螺旋升角在5°-9°之間，所述彈簧鋼絲內徑d與所述圓柱螺旋彈簧的外徑D之間的關系是當0.1mm≤d≤1mm時，D/d≥6.5；當1.1mm≤d≤3mm時，D/d≥9.5；當3.1mm≤d≤10mm時，D/d≥12.5，在彈簧彈力和彈簧外徑一定的前提下，彈簧鋼絲直徑不會發生過大或過小的現象，避免了彈簧絲徑過小導致彈力不足和彈簧絲徑過大導致螺旋升角增大，彈簧圈數減少并使彈簧的剛性增加，容易使彈簧產生疲勞過度的不足，另一方面，由于彈簧的旋繞比(彈簧指數)C=D2/d=D-dd]]>(D₂為彈簧中徑)，彈簧絲徑增大后，會導致彈簧的旋繞比C下降，從而增加彈簧的剛度，這也容易使彈簧產生疲勞過度的不足。

避免彈簧絲徑過大，還能既使圓柱螺旋彈簧不容易疲勞，延長圓柱螺旋彈簧使用壽命，又減少了制造圓柱螺旋彈簧的材料消耗，節約制造成本。

在彈簧彈力和彈簧外徑一定的前提下，彈簧鋼絲內徑d和圓柱彈簧外徑D更合適的關系是：

0.1mm≤d≤1mm時，D/d≥7；

1.1mm≤d≤3mm時，D/d≥10；

3.1mm≤d≤10mm時，D/d≥13，更好的降低圓柱螺旋彈簧的疲勞強度和剛度，使彈簧能夠在輕松的狀態下工作于高溫和高頻工作環境。

附圖說明：

下面結合附圖和具體實施對本實用新型抗疲勞圓柱螺旋彈簧作進一步的詳細說明。

圖1是本實用新型抗疲勞圓柱螺旋彈簧實施方式的結構示意圖。

具體實施方式：

圖1中，圓柱螺旋彈簧的彈簧鋼絲1的直徑d是0.8mm，屬于0.1mm≤d≤1mm區間，選D/d＝8，則圓柱螺旋彈簧2的外徑D＝6.4mm，該圓柱螺旋彈簧2的旋繞比C=D-dd=6.4-0.80.8=7,]]>屬于正常范圍，說明該圓柱螺旋彈簧的剛度適宜，彈簧具有良好的抗疲勞性能，能夠在高頻狀態下長期連續工作(其它指標略)。