[发明专利]一种变节距的弧形弹簧

说明书

本发明公开了一种变节距的弧形弹簧，涉及双质量飞轮技术领域，其所用材料为在TD SiCr、VD SiCr或VD SiCrV基础上经过改进而得，其中碳元素质量百分比为0.5～0.8，硅元素质量百分比为1.2～1.7，锰元素质量百分比为0.15～0.18，磷元素质量百分比为0～0.025，硫元素质量百分比为0～0.025，铬元素质量百分比为0.5～1，钒元素质量百分比为0～0.25。本发明的有益效果是，可改善弹簧表面的扭转和弯曲应力分布，提高弹簧使用寿命，保证质量稳定性，增强产品性能，可在满足相同扭矩的情况下使用更低等级要求的材料，有效降低产品成本。

技术领域

本申请涉及双质量飞轮技术领域，尤其涉及一种变节距的弧形弹簧。

背景技术

双质量飞轮式扭振减振器，简称双质量飞轮，是减小汽车动力传动系统扭转振动的一个十分有效的装置，它将减振弹簧从离合器从动盘中取出，然后将其布置到发动机飞轮上，而形成双质量飞轮式扭振减振器，使得发动机飞轮具有多种功能，不但具有其原来的功能，而且还具有扭振减振器的功能，并且由于其减振弹簧的安装半径更大，弹簧的刚度更小，相对扭转角更大，减振效果更加理想。另外，由于其结构的独特性，可利用其质量和刚度的变化来调节传动系统的扭振固有特性，降低传动系统的共振转速，并利用其阻尼来衰减系统的振动幅值。双质量飞轮做旋转运动，发动机的扭矩首先输出到初级飞轮，再由初级飞轮将扭矩传递给次级飞轮，中间有弹簧进行缓冲。目前双质量飞轮用弧形弹簧一般采用直弹簧或弧形弹簧。现有设计方案的弹簧在压缩过程中活动圈的节距相同，但弹簧表面的扭转和弯曲应力分布不均，高应力区未通过减少弹簧的弯曲和扭转形变来降低应力，从而降低弹簧寿命。其技术上的缺点如下：

1、直弹簧在大压缩角度工作环境下弹簧寿命显著降低。

2、弧形弹簧与直弹簧的不同在于弹簧内外侧之间的节距不一致，从而导致弹簧表面应力不稳定，内侧大，外侧小。由于初级飞轮和次级飞轮之间的扭转角度相对较大，弧形弹簧工作环境恶劣，应力不稳，相比直簧而言更易断裂，特别是应力较集中的弹簧内侧，因此弧形弹簧仍然有弹簧非寿命预期断裂的风险。

3、弧形弹簧一般由圆钢丝制造，在弹簧压并时弹簧圈与圈之间是线接触，接触面较小，压应力主要集中在很小的接触面上，使接触面的表面应力较高，因此需要使用较高标准的材料才能满足要求。

4、在钢丝表面的弯曲和扭转应力分布不均，特别是弧形弹簧的死圈和活动圈的过渡圈在寿命测试中经常发生断裂现象，为降低断裂风险，需通过调整一圈圈弹簧之间的间距来保证，造成生产工艺复杂而且质量不稳定。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种变节距的弧形弹簧，在弧形弹簧的基础上改变钢丝外形轮廓，改善材料特性，有效解决弹簧应力不均、容易断裂的问题。

发明 内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本申请所要解决的技术问题是如何解决弹簧应力不均、容易断裂的问题。

为实现上述目的，本申请公开了一种变节距的弧形弹簧，包括死圈部分、过渡圈部分、活动圈部分；所述弧形弹簧沿轴向左右对称，两端为所述死圈部分，中间为所述活动圈部分，所述死圈部分与所述活动圈部分之间为所述过渡圈部分；所述活动圈部分的节距相等，所述过渡圈部分的节距与所述活动圈部分的节距不相等。

进一步地，所述过渡圈部分的节距小于所述活动圈部分的节距。

进一步地，所述过渡圈部分内部的节距也不相等，越靠近所述死圈部分，节距越小。

进一步地，所述过渡圈部分有3至5圈。

进一步地，所述过渡圈部分有3圈，连接所述死圈部分的为第一圈，连接所述活动圈部分的为第三圈，中间的为第二圈；所述第一圈的节距为所述活动圈部分的节距的15％至30％。

进一步地，所述第二圈的节距为所述活动圈部分的节距的45％至60％。