[实用新型]椭圆截面线弧形弹簧

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种椭圆截面线弧形弹簧。

背景技术

弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件，一般用弹簧钢制成。弹簧只是个蓄能器，它有储存能量的功能，用以控制机件的运动、缓和冲击或震动、贮蓄能量、测量力的大小等，广泛用于机器、仪表中。弹簧作为工业系统中的一个重要元件，有着很大的使用量。

在汽车双质量飞轮中，构成双质量飞轮的主、副飞轮通过设于它们之间的弧形弹簧来传递扭矩并起到扭转减振的作用。由于用于容纳弧形弹簧的主、副飞轮之间的空腔大小有限，对于现有普通的减振弧形弹簧，其弹簧的钢丝直径均为圆形截面的材料，这种弹簧的压并角度大，相对应的工作行程小。且弹簧的刚度也偏小，因此在工作中，其扭转角度受到限制，使双质量飞轮的减振效果及传动力矩受到限制，不能满足少数厂家的特殊要求。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种有效提高弹簧的压缩空间，提高弹簧的载荷能力的椭圆截面线弧形弹簧。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现：一种椭圆截面线弧形弹簧，该弧形弹簧的弹簧丝的横截面为椭圆形截面。

所述弹簧丝椭圆形截面的长轴线延伸方向均指向所述弧形弹簧的弧心点。

所述弹簧丝椭圆形截面长轴线的长度与短轴线的长度之比为5：4.7。

较之现有技术而言，本实用新型的优点在于：横截面呈椭圆形状的弧形弹簧，在弧形弹簧的弹簧丝横截面积不变的情况下，增加弹簧的压缩空间，提高弧形弹簧的有效变形量，提高弹簧的载荷能力。

当弹簧钢丝横截面呈椭圆形状的弧形弹簧，比原先的圆形弹簧钢丝、在横截面积不变的情况下（材料体积不变），增加了弹簧的压缩空间，提高弧形弹簧的有效变形量，提高弹簧的载荷能力，节省了材料成本。

附图说明

图1是椭圆截面线弧形弹簧在自由工作状态下的结构示意图。

图2是图1所示椭圆截面线弧形弹簧在极限工作状态下的结构示意图。

图3是现有圆截面线弧形弹簧在自由工作状态下的结构示意图。

图4是图3所示圆截面线弧形弹簧在极限工作状态下的结构示意图。

附图标记：R：椭圆截面线弧形弹簧的自由弧度角，R1：椭圆截面线弧形弹簧的工作弧度角，R2：椭圆截面线弧形弹簧的压并弧度角，a：弹簧丝椭圆形截面长轴线，b：弹簧丝椭圆形截面短轴线，r：圆截面线弧形弹簧的自由弧度角，r1：圆截面线弧形弹簧的工作弧度角，r2：圆截面线弧形弹簧的压并弧度角。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例对本实用新型内容进行详细说明：

实施例1、

一种椭圆截面线弧形弹簧，该弹簧丝的横截面为椭圆形截面。

如图1所示，所述弹簧丝椭圆形截面的长轴线延伸方向均指向所述弧形弹簧的弧心点（即图1中弧度角R所示的圆心点）。

所述弹簧丝椭圆形截面长轴线a的长度与短轴线b的长度之比为5：4.7。由于弹簧钢丝的椭圆形截面长轴线的长度与短轴线的长度之比的值，在相关弹簧标准上没有明确的规定。其主要依据是在有限的空间内，根据弹簧加工的难易程度、弹簧的应力大小的分布合理性这两点进行设计。

实施例1与现有圆截面线弧形弹簧的性能数据对比分析：

表1、椭圆截面线弧形弹簧与圆截面线弧形弹簧的优劣对比数据表

1.椭圆截面线弧形弹簧[见图1和2]、圆截面线弧形弹簧[见图3和4]，两种弹簧在自由状态下的圆弧半径均为119.5mm，且此两弧形弹簧的总圈数、有效圈数、自由弧度角（R和r）均是一样的，只有弹簧的线径的截面长度尺寸不一样，而椭圆截面线弧形弹簧和圆截面线弧形弹簧线径的截面积是一样的，均为18.46mm²。

2.两组数据经过对比，存在以下区别：

a.椭圆截面线弧形弹簧的角扭矩为4.35Nm/°，弹簧的工作角度为46.4°，据此计算出弹簧在极限时工作扭矩为201.84Nm。

b.圆截面线弧形弹簧的角扭矩为1.1Nm/°，弹簧的工作角度为42.7°，据此计算出弹簧在极限时工作扭矩为182.33Nm。

结论:当弹簧钢丝横截面呈椭圆形状的弧形弹簧，比原先的圆形弹簧钢丝、在横截面积不变的情况下（材料体积不变），增加了弹簧的压缩空间，提高弧形弹簧的有效变形量，提高弹簧的载荷能力，节省了材料成本。