本發(fā)明涉及一種新型碟形彈簧組合方法，屬于振動(dòng)控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
碟形彈簧是在軸向上呈錐形并承受負(fù)載的特殊彈簧。碟形彈簧剛度大，緩沖吸振能力強(qiáng)，具有變剛度特性，并且具有很廣范圍的非線性特性。碟形彈簧能以小變形承受大荷載，所需空間小，組合使用方便，維修換裝容易，使用壽命長�；谝陨蟽�(yōu)點(diǎn)，碟形彈簧目前逐漸運(yùn)用于建筑和大型設(shè)備隔振和振動(dòng)控制領(lǐng)域中�，F(xiàn)有的碟形彈簧組合方法包括對(duì)合、疊合及混合的組合方法，還有復(fù)合不同厚度，不同片數(shù)等的組合方法。
然而，現(xiàn)有的碟形彈簧組合方法存在著以下不足：一是碟形彈簧的變形量很小，現(xiàn)有的組合方法最多只允許碟形彈簧變形到壓平部位，對(duì)于碟形彈簧壓平之后的廣范圍的非線性特性而言，沒有充分利用；二是在現(xiàn)有的運(yùn)用中，碟形彈簧組合片數(shù)多，荷載大，摩擦阻力影響過大。大量經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)表明，由于過大摩擦力的存在，現(xiàn)有的碟形彈簧組合而成的裝置會(huì)失去碟形彈簧本身的非線性特性，表現(xiàn)出由摩擦力控制的力學(xué)特性，不利于實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的隔振效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有的碟形彈簧組合方法的不足，提出一種新型碟形彈簧組合方法。
技術(shù)方案
一種新型碟形彈簧組合方法，包括碟形彈簧，應(yīng)用于振動(dòng)控制，其特征在于：還包括加載環(huán)，采用加載環(huán)來實(shí)現(xiàn)碟形彈簧的不同組合，碟形彈簧相互組合時(shí)不再直接接觸，而是將加載環(huán)布設(shè)于碟形彈簧之間，大幅減小摩擦阻力影響，充分利用碟形彈簧的變剛度特性。
具體而言，
對(duì)合組合時(shí)，內(nèi)部位置加載環(huán)21布設(shè)于對(duì)合的碟形彈簧內(nèi)加載部位11，外部位置加載環(huán)23布設(shè)于對(duì)合的碟形彈簧外加載部位12。
疊合組合時(shí)，內(nèi)加載環(huán)、中間加載環(huán)和外加載環(huán)布設(shè)于疊合的碟形彈簧之間。
本發(fā)明的有益效果為：
(1)采用本發(fā)明方法進(jìn)行組合的碟形彈簧可以變形至壓平，甚至完全翻轉(zhuǎn)，可以充分利用其廣范圍的非線性特性，增大系統(tǒng)的變形能力；
(2)本發(fā)明減小組合的碟形彈簧的摩擦阻力，在大組合數(shù)量和大荷載條件下也可以取得良好的組合效果，提升系統(tǒng)的滯回隔振能力；
(3)所用材料成本低廉，構(gòu)造簡單、拼裝方便，便于更換；
(4)可廣泛用于采用隔振技術(shù)的振動(dòng)控制領(lǐng)域。
附圖說明
圖1為碟形彈簧的示意圖和剖面圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例1對(duì)合組合示意圖；
圖3為本發(fā)明實(shí)施例1對(duì)合組合剖面圖；
圖4為傳統(tǒng)和新型碟形彈簧對(duì)合串聯(lián)使用效果示意圖；(a)傳統(tǒng)方式(b)本發(fā)明方式(c)使用效果對(duì)比示意；
圖5為本發(fā)明實(shí)施例2疊合組合示意圖；
圖6為本發(fā)明實(shí)施例2疊合組合剖面圖；
圖7為傳統(tǒng)和新型碟形彈簧疊合并聯(lián)使用效果示意圖；(a)傳統(tǒng)方式(b)本發(fā)明方式(c)使用效果對(duì)比示意；
圖中標(biāo)號(hào)：
碟形彈簧1：碟形彈簧上加載部位11，碟形彈簧下加載部位12；
加載環(huán)2：內(nèi)部位置加載環(huán)21，中間位置加載環(huán)22，外部位置加載環(huán)23。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。
本領(lǐng)域公知，碟形彈簧是在軸向上呈錐形并承受負(fù)載的特殊彈簧，現(xiàn)有的組合方法包括對(duì)合、疊合及混合的組合方法，還有復(fù)合不同厚度，不同片數(shù)等的組合方法。碟形彈簧具有很廣范圍的非線性剛度特性，在振動(dòng)控制領(lǐng)域有很好的利用前景，但是傳統(tǒng)組合方法組合的碟形彈簧變形量不大，而且摩擦阻力過大，很難利用碟形彈簧非線性彈性變形的這一特點(diǎn)。本發(fā)明采用加載環(huán)來實(shí)現(xiàn)碟形彈簧的不同組合，可以大幅減小摩擦阻力影響，充分利用碟形彈簧的變剛度特性，在振動(dòng)控制領(lǐng)域可以起到作用。
如圖1所示，本發(fā)明方法用到的碟形彈簧1，該產(chǎn)品本身為本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)。根據(jù)與加載環(huán)2接觸位置的不同，可分別碟形彈簧上加載部位11，碟形彈簧下加載部位12。
本發(fā)明加載環(huán)2，根據(jù)放置在碟形彈簧1的區(qū)域位置不同，包括內(nèi)部位置加載環(huán)21，中間位置加載環(huán)22，外部位置加載環(huán)23。
加載環(huán)2的截面形狀不受限制，可以是菱形、矩形、圓形等，符合本發(fā)明的思想實(shí)質(zhì)即可。
加載環(huán)2的材料應(yīng)為強(qiáng)度足夠高的材料，如鋼材等。
以下進(jìn)一步給出實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。僅是本發(fā)明的典型實(shí)例，本發(fā)明的實(shí)施不限于此。
實(shí)施例1
如圖2～4所示，對(duì)合組合時(shí)，內(nèi)部位置加載環(huán)21布設(shè)于對(duì)合的碟形彈簧內(nèi)加載部位11，外部位置加載環(huán)23布設(shè)于對(duì)合的碟形彈簧外加載部位12。
本發(fā)明中，新型對(duì)合串聯(lián)使用方式的基本原理為：傳統(tǒng)的串聯(lián)方式，直接將碟簧翻轉(zhuǎn)疊合進(jìn)行承載；而新型串聯(lián)方式采用了加載環(huán)2方式承載，通過加載環(huán)來傳遞碟簧之間的承載力。兩種對(duì)合串聯(lián)方式的碟簧系統(tǒng)變形能力對(duì)比如圖6所示。傳統(tǒng)串聯(lián)方式系統(tǒng)重力承載變形能力ds≤1.5h0,極限變形能力du≤2.0h0；新型串聯(lián)方式系統(tǒng)重力承載變形能力ds≤2.0h0，極限變形能力du≤4.0h0。因此，采用新型碟簧串聯(lián)方式，系統(tǒng)變形能力最大提升約為1倍。
實(shí)施例2
如圖5～7所示，疊合組合時(shí)，內(nèi)部位置加載環(huán)21、中間位置加載環(huán)22、外部位置加載環(huán)23布設(shè)于疊合的碟形彈簧1之間，其中內(nèi)部位置加載環(huán)21處于碟形彈簧內(nèi)加載部位11，外部位置加載環(huán)23處于碟形彈簧外加載部位12，中間位置加載環(huán)22的位置和數(shù)量隨碟形彈簧的尺寸和荷載等變化而變化，非必要時(shí)甚至可以不布設(shè)。中間加載環(huán)的數(shù)量沒有限制，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況靈活確定。
本發(fā)明中，新型疊合并聯(lián)使用方式的基本原理為：傳統(tǒng)的并聯(lián)方式，直接將碟簧疊合進(jìn)行承載，而本發(fā)明新型并聯(lián)方式采用了加載環(huán)2方式承載，通過加載環(huán)來代替碟簧表面之間的接觸來傳遞承載力。兩種疊合并聯(lián)方式的碟簧系統(tǒng)的滯回規(guī)則對(duì)比如圖7所示。對(duì)于兩組不同并聯(lián)方式的碟簧組，考慮受到靜態(tài)重力荷載p0，外部振動(dòng)激勵(lì)時(shí)，上部荷載在p1和p2之間變化。傳統(tǒng)并聯(lián)碟簧組在卸載時(shí)，若卸載程度較小，由于接觸面摩擦力帶來的粘-滑(stick-slip)現(xiàn)象，系統(tǒng)將在點(diǎn)②和點(diǎn)③之間振動(dòng)，動(dòng)剛度極大，阻尼耗能低，無隔振效果；而本發(fā)明新型并聯(lián)方式系統(tǒng)接觸面摩擦減小，碟簧將正常發(fā)揮回彈作用，系統(tǒng)將在點(diǎn)②和點(diǎn)⑤之間往復(fù)振動(dòng)，動(dòng)剛度較小，摩擦阻尼耗能合理，有利于隔振。采用新型碟簧并聯(lián)方式，預(yù)期能解決了系統(tǒng)粘-滑問題，大幅提升隔振效果。
以上實(shí)施例并未窮盡，僅舉例說明。類似地，采用本發(fā)明方法思想，可以實(shí)現(xiàn)以上實(shí)施例的混合，以及結(jié)合現(xiàn)有的所有碟形彈簧組合方法，并取得更優(yōu)的組合效果。
技術(shù)特征：
1.一種新型碟形彈簧組合方法，包括碟形彈簧，應(yīng)用于振動(dòng)控制，其特征在于：還包括加載環(huán)，
采用加載環(huán)來實(shí)現(xiàn)碟形彈簧的不同組合，碟形彈簧相互組合時(shí)不再直接接觸，而是將加載環(huán)布設(shè)于碟形彈簧之間，大幅減小摩擦阻力影響，充分利用碟形彈簧的變剛度特性。
技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明為一種新型碟形彈簧組合方法，主要通過設(shè)置恰當(dāng)?shù)募虞d環(huán)來實(shí)現(xiàn)碟形彈簧的不同組合，屬于振動(dòng)控制領(lǐng)域。碟形彈簧是在軸向上呈錐形并承受負(fù)載的特殊彈簧，現(xiàn)有的組合方法包括對(duì)合、疊合及混合的組合方法，還有復(fù)合不同厚度，不同片數(shù)等的組合方法。碟形彈簧具有很廣范圍的非線性剛度特性，在振動(dòng)控制領(lǐng)域有很好的利用前景，但是傳統(tǒng)組合方法組合的碟形彈簧變形量不大，而且摩擦阻力過大，很難利用碟形彈簧非線性彈性變形的這一特點(diǎn)。本發(fā)明采用加載環(huán)來實(shí)現(xiàn)碟形彈簧的不同組合，可以大幅減小摩擦阻力影響，充分利用碟形彈簧的變剛度特性，在振動(dòng)控制領(lǐng)域可以起到作用。
聯(lián)系人：周先生
