一種改變膜片彈簧剛度的方法
2023-05-03 10:17:31
專利名稱：一種改變膜片彈簧剛度的方法
技術領域：
本發明涉及一種調節膜片彈簧剛度的方法，膜片彈簧主要應用於線性壓縮機中， 支撐活塞往復運動。
背景技術：
目前在空間用小型制冷機的研究中，採用線性電機直接驅動壓縮活塞做往復運動，膜片彈簧用來支撐壓縮活塞，在此結構中的膜片彈簧有兩種功能一是提供一定的軸向剛度為壓縮活塞這個振動系統提供合理的機械剛度，使活塞這個振動系統的固有頻率更接近於壓縮機的工作頻率，使活塞振動趨近諧振，提高壓縮機的效率；二是膜片彈簧需要提供給活塞一定的徑向剛度，保證壓縮活塞與壓縮氣缸之間的間隙，減少活塞的磨損，提高壓縮機的可靠性和壽命。現有的膜片彈簧中構成渦旋槽的懸臂型線屬於牛津型漸開線，根據牛津型漸開線的方程，通過改變漸開線的設計參數中的基圓半徑、漸開線節矩、漸開線發生角、渦旋槽寬、 漸開線長度和漸開線漸開角等都可以改變所設計的膜片彈簧的剛度，但是通過改變上面的設計參數達到所要設計的目標，需要很大的工作量。
發明內容
針對上述現有技術中改變膜片彈簧的剛度需要的設計參數複雜，計算工作量大的問題。本發明的目的在於提出一種改變膜片彈簧剛度的方法，其可在不改變牛津型漸開線諸多設計參數的同時，改變膜片彈簧剛度，減少設計中的工作量。本發明為實現其目的所採取的技術方案一種改變膜片彈簧剛度的方法，膜片彈簧由環形膜片本體上設若干條渦旋槽構成，所述渦旋槽的內型線和外型線為牛津型漸開線，渦旋槽兩端頭為圓弧，渦旋槽內端圓弧位於環形膜片內環外側，渦旋槽外端圓弧位於環形膜片外環內側，選擇所述渦旋槽的其中任意一條，將其內、外型線的起始段改變為圓弧線，所述圓弧線的一端與相對應的牛津型漸開線連接於二者的切點，另一端與渦旋槽內端圓弧相接。所述圓弧線通過下述方法確定
a)、以膜片本體的內環圓心為圓心，以此圓心到渦旋槽內端圓弧的圓心之距離為半徑作圓，其圓周線作為內定位孔位置選擇線；
b)、在所述內定位孔位置選擇線上選一點，以此點為圓心畫二條圓弧線與渦旋槽兩槽邊的牛津型漸開線對應銜接，圓弧線的一端與渦旋槽的牛津型漸開線相切，圓弧線的另一端與渦旋槽內端圓弧端相接。所述圓弧線所對的圓心角為20-50度。
由上述技術方案可知，本發明方法簡單，工作量小，可根據設計要求來改變膜片彈簧的剛度。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明進一步說明。圖1為現有技術中渦旋槽的型線為牛津型漸開線的膜片彈簧示意圖； 圖2本發明的實例一膜片彈簧示意圖3本發明的實例二膜片彈簧示意圖。圖1中，1、內定位孔，2、渦旋槽，3、渦旋槽內端圓弧，4、內定位孔位置選擇線，5、內環，6、外環，9、渦旋槽外槽邊，10、膜片本體，11、渦旋槽外端圓弧，12、渦旋槽內槽邊。圖2中，8、第一內定位孔圓心，13、切點，14、替代圓弧。圖3中，7、第二內定位孔。
具體實施例方式本發明中所述的膜片彈簧包括膜片本體10，膜片本體10呈環形，其上設三條相同結構的渦旋槽2，渦旋槽偏心。渦旋槽的兩槽邊的內、外型線，即渦旋槽外槽邊9和渦旋槽內槽邊12為牛津型漸開線，渦旋槽兩端頭為圓弧，即渦旋槽內端圓弧3和渦旋槽外端圓弧 11。渦旋槽內端圓弧3位於環形膜片內環5外側，渦旋槽外端圓11弧位於環形膜片外環6 內側，如圖1所示，其漸開線的軸向剛度5. 86N/mm，徑向剛度536. 19 N/mm。實例一
選擇渦旋槽的其中任意一條，將其內、外型線的起始段改變為圓弧線，所述圓弧線的一端與相對應的牛津型漸開線連接於二者的切點，另一端與渦旋槽內端圓弧相接。具體步驟如下
以膜片本體10內環圓心為圓心，以此圓心到渦旋槽內端圓弧3的圓心之距離為半徑作圓，其圓周線作為內定位孔位置選擇線4。選內定位孔位置選擇線4上一點為圓心畫圓弧，圓弧的一端與牛津型漸開線相切，另一端與渦旋槽內端圓弧相接。不同位置的圓心，得到膜片彈簧不同的軸向剛度和徑向剛度。即以第一內定位孔8作為替代圓弧14的圓心，以此點為圓心畫圓弧線，一端與牛津型漸開線相切，相切點逆時針旋轉30度為圓弧終止點，與渦旋槽內端圓弧相連接，此時膜片彈簧的軸向剛度為4. 87N/mm,比圖1中純漸開線的軸向剛度5. 86N/mm，減小了 0. 99N/mm ； 徑向剛度H 77 N/mm，相比較於圖1中純漸開線的膜片彈簧的徑向剛度536. 19 N/mm，減小了 M8. 42 N/mm。實例二
以第二內定位孔7作為替代圓弧14的圓心，以此點為圓心畫圓弧，一端與牛津型漸開線相切，相切點逆時針旋轉30度為圓弧的終止點，與渦旋槽內端圓弧相連接，此時膜片彈簧的剛度為5. 62N/mm,比圖1中純漸開線的軸向剛度5. 86N/mm，減小了 0. 24N/mm ；徑向剛度377. 79 N/mm,比圖1中純漸開線的膜片彈簧的徑向剛度536. 19 N/mm，減小了 158. 4N/ mm。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明做任何形式的限制。凡是依據本發明的技術和方法實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明的技術和方法方案的範圍內。
權利要求
1.一種改變膜片彈簧剛度的方法，膜片彈簧由環形膜片本體上設若干條渦旋槽構成， 所述渦旋槽的內型線和外型線為牛津型漸開線，渦旋槽兩端頭為圓弧，渦旋槽內端圓弧位於環形膜片內環外側，渦旋槽外端圓弧位於環形膜片外環內側，其特徵在於選擇所述渦旋槽的其中任意一條，將其內、外型線的起始段改變為圓弧線，所述圓弧線的一端與相對應的牛津型漸開線連接於二者的切點，另一端與渦旋槽內端圓弧相接。
2.根據權利要求1所述的改變膜片彈簧剛度的方法，其特徵在於所述圓弧線通過下述方法確定a)、以膜片本體的內環圓心為圓心，以此圓心到渦旋槽內端圓弧的圓心之距離為半徑作圓，其圓周線作為內定位孔位置選擇線；b)、在所述內定位孔位置選擇線上選一點，以此點為圓心畫二條圓弧線與渦旋槽兩槽邊的牛津型漸開線對應銜接，圓弧線的一端與渦旋槽的牛津型漸開線相切，圓弧線的另一端與渦旋槽內端圓弧端相接。
3.根據權利要求2所述的改變膜片彈簧剛度的方法，其特徵在於所述圓弧線所對的圓心角為20-50度。
全文摘要
本發明涉及一種改變膜片彈簧剛度的方法，所述的膜片彈簧由環形膜片本體上設若干條渦旋槽構成，所述渦旋槽的兩槽邊的型線為牛津型漸開線，渦旋槽兩端頭為圓弧，渦旋槽內端圓弧位於環形膜片內環外側，渦旋槽外端圓弧位於環形膜片外環內側，所述其中任意一條渦旋槽的內外型線的起始段改變為圓弧線，所述圓弧線的一段與相對應的牛津型漸開線連接於二者的切點，另一端與渦旋槽內端圓弧相接。本發明在不改變牛津型漸開線的繁多的設計參數的同時，改變所設計的膜片彈簧的軸向剛度和徑向，大大減小了型線設計的工作量。
文檔編號F16F1/18GK102359524SQ201110236130
公開日2012年2月22日 申請日期2011年8月17日 優先權日2011年8月17日
發明者朱魁章, 楊坤, 陸永達 申請人:中國電子科技集團公司第十六研究所