沖裝置。此類封裝部件的設(shè)計(jì)為機(jī)械設(shè)計(jì)中常規(guī)技術(shù)，故不再詳細(xì)說(shuō)明，而視為本領(lǐng)域技術(shù)人員已經(jīng)普遍掌握的技能。
[0013]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果為:
[0014]本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于加工、裝配。各部件應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)簡(jiǎn)單，變形均勻穩(wěn)定，材料利用率高。緩沖力可靠穩(wěn)定，壓縮行程大，緩沖容量高。尤其重要的是，采用簡(jiǎn)單重復(fù)結(jié)構(gòu)，便于標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的生產(chǎn)，而各使用單位設(shè)計(jì)人員可以自由、靈活選用。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為多個(gè)單元串聯(lián)緩沖裝置的初始構(gòu)形剖視圖；
[0016]圖2為多個(gè)單元串聯(lián)緩沖裝置經(jīng)過(guò)一定壓縮變形后剖視圖；
[0017]圖中:1-單錐面內(nèi)圓環(huán)，2-雙錐面彈塑性外圓環(huán)，3-雙錐面內(nèi)圓環(huán)。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合技術(shù)方案和參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0019]本實(shí)用新型的一種實(shí)施例，如圖1所示，包括單錐面內(nèi)圓環(huán)1，雙錐面內(nèi)圓環(huán)3，雙錐面彈塑性外圓環(huán)2三種部件。裝置的兩端為單錐面內(nèi)圓環(huán)1，中間部分根據(jù)實(shí)際行程的需要，選擇若干個(gè)雙錐面彈塑性外圓環(huán)2和雙錐面內(nèi)圓環(huán)3交替排列，重疊裝配而成。
[0020]單錐面內(nèi)圓環(huán)1，雙錐面內(nèi)圓環(huán)3采用彈簧鋼等高強(qiáng)度材料制造，雙錐面彈塑性外圓環(huán)2采用軟鋼或者鋁合金制造。所有部件錐面角度均相等，保證配合。雙錐面內(nèi)圓環(huán)3可以從中間對(duì)稱面切割成兩個(gè)單錐面內(nèi)圓環(huán)I。雙錐面內(nèi)圓環(huán)3和雙錐面彈塑性外圓環(huán)2壁厚相當(dāng)，因彈簧鋼材料強(qiáng)度遠(yuǎn)大于軟鋼或者鋁合金材料塑性屈服應(yīng)力，可確保雙錐面內(nèi)圓環(huán)3結(jié)構(gòu)剛度明顯大于雙錐面彈塑性外圓環(huán)2，變形主要集中在雙錐面彈塑性外圓環(huán)2。雙錐面內(nèi)圓環(huán)3高度略高于雙錐面彈塑性外圓環(huán)2高度，可保證完全壓實(shí)時(shí)，由剛度較大的雙錐面內(nèi)圓環(huán)3和單錐面內(nèi)圓環(huán)I承受軸向壓力。根據(jù)雙錐面彈塑性外圓環(huán)2選用的金屬材料的最大容許塑性應(yīng)變，選取合適的錐角，可以實(shí)現(xiàn)最大約40%的軸向相對(duì)壓縮量，具體說(shuō)來(lái)，若容許塑性應(yīng)變較大，則可以選擇較大的錐角，相同情況下裝置軸力更大，意味著緩沖耗能容量也更大。
[0021]使用時(shí)，在兩端的單錐面內(nèi)圓環(huán)I施加軸向壓縮載荷，裝置軸向尺寸縮短，內(nèi)外圓環(huán)相互擠壓，因?yàn)樵O(shè)計(jì)的單錐面內(nèi)圓環(huán)1、雙錐面內(nèi)圓環(huán)3剛度明顯大于雙錐面彈塑性外圓環(huán)2的剛度，故變形主要集中在雙錐面彈塑性外圓環(huán)2，單錐面內(nèi)圓環(huán)1、雙錐面內(nèi)圓環(huán)3變形很小，雙錐面彈塑性外圓環(huán)2被擴(kuò)徑漲開，應(yīng)力狀態(tài)主要表現(xiàn)為環(huán)向拉應(yīng)力，同時(shí)內(nèi)、夕卜圓環(huán)間產(chǎn)生摩擦力，摩擦力大小與正壓力成比例，間接的和雙錐面彈塑性外圓環(huán)2的環(huán)向拉應(yīng)力成比例。加載初始時(shí)，雙錐面彈塑性外圓環(huán)2處于彈性狀態(tài)，應(yīng)力隨環(huán)向應(yīng)變線性增加，軸向力隨位移線性增加；當(dāng)軸向位移到達(dá)一定程度，雙錐面彈塑性外圓環(huán)2材料開始發(fā)生塑性變形，應(yīng)力幾乎保持恒定，摩擦力大小也不再增加，此時(shí)對(duì)應(yīng)的軸向作用力也保持恒定，直到加載結(jié)束。當(dāng)軸向變形較小時(shí)，雙錐面彈塑性外圓環(huán)2中材料尚處于彈性階段，裝置性能與傳統(tǒng)的環(huán)形彈簧類似，加載結(jié)束時(shí)還可以恢復(fù)到初始形狀；當(dāng)變形較大時(shí)，塑性耗能和摩擦耗能共同作用，耗散大量沖擊能量，不再能夠恢復(fù)原狀，如圖2所示。
[0022]本實(shí)用新型未詳細(xì)闡述部分屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種環(huán)形彈簧式彈塑性緩沖吸能裝置，其特征在于:包括單錐面內(nèi)圓環(huán)(1)，雙錐面內(nèi)圓環(huán)(3)，雙錐面彈塑性外圓環(huán)(2)三種部件，其中該環(huán)形彈簧式彈塑性緩沖吸能裝置的兩端為單錐面內(nèi)圓環(huán)(I)，中間部分根據(jù)實(shí)際行程的需要，選擇若干個(gè)雙錐面彈塑性外圓環(huán)(2)和雙錐面內(nèi)圓環(huán)(3)交替排列，重疊裝配而成；所有三種部件錐面角度均相等，保證配合；雙錐面內(nèi)圓環(huán)(3)可以從中間對(duì)稱面切割成兩個(gè)單錐面內(nèi)圓環(huán)(I);單錐面內(nèi)圓環(huán)(I)和雙錐面內(nèi)圓環(huán)(3)組成內(nèi)圓環(huán)部件，雙錐面彈塑性外圓環(huán)(2)為外圓環(huán)部件，內(nèi)、外圓環(huán)部件壁厚相當(dāng)，因內(nèi)圓環(huán)部件材料強(qiáng)度遠(yuǎn)大于外圓環(huán)部件材料，可確保內(nèi)圓環(huán)部件結(jié)構(gòu)剛度明顯大于外圓環(huán)部件結(jié)構(gòu)剛度，變形主要集中在外圓環(huán)；雙錐面內(nèi)圓環(huán)(3)高度略高于雙錐面彈塑性外圓環(huán)(2)高度，可保證完全壓實(shí)時(shí)，由剛度較大的單錐面內(nèi)圓環(huán)(1)、雙錐面內(nèi)圓環(huán)⑶承受軸向壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)形彈簧式彈塑性緩沖吸能裝置，其特征在于:根據(jù)雙錐面彈塑性外圓環(huán)(2)選用的彈塑性材料的最大容許塑性應(yīng)變，選取合適的錐角，可以實(shí)現(xiàn)最大約40%的軸向相對(duì)壓縮量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)形彈簧式彈塑性緩沖吸能裝置，其特征在于:若容許塑性應(yīng)變較大，則內(nèi)、外圓環(huán)可以選擇較大的錐角，相同情況下裝置軸力更大，意味著緩沖耗能容量也更大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)形彈簧式彈塑性緩沖吸能裝置，其特征在于:當(dāng)錐面角度等幾何形狀參數(shù)確定以后，該環(huán)形彈簧式彈塑性緩沖吸能裝置的軸力大小完全由雙錐面彈塑性外圓環(huán)(2)直徑確定；而行程大小可以根據(jù)實(shí)際需要，選擇內(nèi)、外圓環(huán)的對(duì)數(shù)，重疊裝配而成，其中兩端為單錐面內(nèi)圓環(huán)，中間為雙錐面彈塑性外圓環(huán)和雙錐面內(nèi)圓環(huán)交替排列。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種環(huán)形彈簧式彈塑性緩沖吸能裝置，包括單錐面內(nèi)圓環(huán)，雙錐面內(nèi)圓環(huán)，雙錐面彈塑性外圓環(huán)三種部件。內(nèi)圓環(huán)部件采用彈性材料，要求其材料強(qiáng)度高于外圓環(huán)部件所采用的彈塑性材料。所有部件錐面角度均相等，保證配合。裝置的兩端為單錐面內(nèi)圓環(huán)，中間為若干個(gè)雙錐面內(nèi)圓環(huán)和雙錐面彈塑性外圓環(huán)交替排列。內(nèi)外圓環(huán)部件壁厚相當(dāng)，因內(nèi)圓環(huán)材料強(qiáng)度遠(yuǎn)大于外圓環(huán)材料，可確保內(nèi)圓環(huán)結(jié)構(gòu)剛度明顯大于外圓環(huán)，變形主要集中在外圓環(huán)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于加工、裝配。各部件應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)簡(jiǎn)單，變形均勻穩(wěn)定，材料利用率高。緩沖力可靠穩(wěn)定，壓縮行程大，緩沖容量高。尤其是采用簡(jiǎn)單重復(fù)結(jié)構(gòu)，便于標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的生產(chǎn)，可以自由、靈活選用。
【IPC分類】F16F3-02
【公開號(hào)】CN204300205
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420715896
【發(fā)明人】張科, 唐志平
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年11月25日