компенсирующее устройство для сферических деталей

Формула изобретения

Компенсирующее устройство для сферических деталей, содержащее упругий элемент в виде тарельчатой пружины, имеющей форму конусообразного кольца равной толщины и расположенной между сферическими деталями, причем параметры упругого элемента определены из соотношения



где Р - заданное усилие компенсирующего устройства;

f - заданный прогиб (ход) компенсирующего устройства;

- угол расположения упругого элемента относительно оси компенсирующего устройства;

b - ширина упругого элемента;

h - толщина упругого элемента;

E - модуль упругости материала упругого элемента;

R - радиус сферической поверхности первой детали,

при этом радиус сферической поверхности первой детали определен из соотношения



где d - меньший диаметр упругого элемента,

а радиус сферической поверхности второй детали меньше радиуса сферической поверхности первой детали на толщину h, причем

_max [],

где _max - заданное максимальное напряжение упругого элемента при изгибе;

[] - допускаемое напряжение упругого элемента при изгибе;

е

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к общему машиностроению, а именно к конструкциям пружин.

Технической задачей изобретения является расширение области применения, а именно использование заявляемого устройства в качестве компенсатора для сферических деталей.

Задача решается тем, что компенсирующее устройство для сферических деталей содержит упругий элемент, выполненный в виде тарельчатой пружины, имеющей форму конусообразного кольца равной толщины, расположенной между двумя сферическими деталями, причем параметры упругого элемента определены из соотношения:

,

где

P - заданное усилие компенсирующего устройства;

f - заданный прогиб (ход) компенсирующего устройства;

- угол расположения упругого элемента относительно оси компенсирующего устройства;

B - ширина упругого элемента;

h - толщина упругого элемента;

E - модуль упругости материала упругого элемента.

при этом радиус сферической поверхности первой детали определяется из соотношения:

,

а радиус сферической поверхности второй детали меньше радиуса сферической поверхности первой детали на толщину h упругого элемента, причем

_max [] ,

где

_max - - максимальное напряжение упругого элемента при изгибе;

[] - - допускаемое напряжение упругого элемента при изгибе;

.

На фиг. 1 изображено компенсирующее устройство, в исходном состоянии; на фиг. 2 - то же, в максимально сжатом состоянии; на фиг. 3 - поперечный разрез упругого элемента.

Компенсирующее устройство для сферических деталей содержит упругий элемент 1, выполненный в виде тарельчатой пружины, которая имеет форму конусообразного кольца равной толщины, расположенной между двумя деталями 2 и 3 со сферическими поверхностями. При этом упругий элемент 1 взаимодействует с деталью 3 по двум кромкам А и В, а с деталью 2 в зоне С (фиг. 1).

Устройство работает следующим образом. При приложении заданного усилия P прямолинейная образующая упругого элемента изгибается, превращаясь при полном сжатии из конусообразной детали в сферическую (фиг. 2). При снятии нагрузки процесс происходит в обратном направлении.

Был изготовлен опытный образец компенсирующего устройства для сферических деталей, испытания которого подтвердили осуществимость и практическую ценность заявляемого объекта.

Упругий элемент устройства был изготовлен из стали 40Х и последующей термообработкой и размерами: D= 163,9 мм; d=68,5 мм; h= 0,4 мм; = 28"37""; b= 55,8 мм; где D - наружный диаметр упругого элемента; d - внутренний диаметр упругого элемента, при этом R = 122,6 мм.