應(yīng)用于微型渦噴發(fā)動機高速旋轉(zhuǎn)軸上的耐疲勞波形彈簧的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型專利涉及一種耐疲勞的金屬波形彈簧結(jié)構(gòu)，具體涉及一種應(yīng)用于微型渦噴發(fā)動機高速旋轉(zhuǎn)軸上的耐疲勞波形彈簧。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市面上彈簧形式多種多樣，但用于微型渦噴發(fā)動機90000r/min以上高速旋轉(zhuǎn)軸上、數(shù)百度高溫?zé)岫瞬考牟ㄐ螐椈山Y(jié)構(gòu)還沒有，它的特點是很小的變形即能承受較大的載荷。在選材和熱處理方面有很高的要求，而且結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，可反復(fù)使用的高溫彈性結(jié)構(gòu)，這對微型渦噴發(fā)動機高速旋轉(zhuǎn)軸緩沖和減振、降低產(chǎn)品成本、提高產(chǎn)品可靠性和維修性有著非常重要意義。
[0003]傳統(tǒng)的波形彈簧形狀為多個正弦波形，成形工藝為先進行冷壓預(yù)成形，再通過時效熱處理，最后完成全部的成形工藝。預(yù)壓成形時，由于該材料有較高的彈性，冷壓時回彈量很大，因此，采用成形高度可調(diào)的成形模來進行，即冷壓時其波峰與波谷的高度差比理論計算的值要大，差值大小根據(jù)實驗情況來定，最后的波形通過時效熱處理來保證。由此可以知道，由于諸多不確定因素其波形具有不確定性。采用這種成形工藝加工得到的成品，安裝在40kgf微型渦噴發(fā)動機上后，發(fā)現(xiàn)波形彈簧無法壓平，最大間隙與技術(shù)要求的間隙相差很大，導(dǎo)致波形彈簧不能正常使用。造成這種情況的原因是預(yù)成形時，彈簧發(fā)生了不必要的塑性變形，而此塑性變形在其后的時效處理工序中又無法予以完全消除。因此，波形與理論波形有差異，不能滿足技術(shù)要求，也就無法正常使用。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種應(yīng)用于微型渦噴發(fā)動機高速旋轉(zhuǎn)軸上的耐疲勞波形彈簧，用于解決波形彈簧在高速旋轉(zhuǎn)和數(shù)百度高溫?zé)岫瞬考ぷ鳝h(huán)境下容易變形和受力不均的技術(shù)問題。
[0005]考慮到現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，根據(jù)本實用新型公開的一個方面，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種應(yīng)用于微型渦噴發(fā)動機高速旋轉(zhuǎn)軸上的耐疲勞波形彈簧，它包括環(huán)狀彈性金屬元件，所述環(huán)狀彈性金屬元件的材料為0Crl2Mn5Ni4Mo3Al沉淀硬化不銹鋼，所述環(huán)狀彈性金屬元件沿圓周均布三個波峰與波谷，環(huán)狀彈性金屬元件外徑為Φ25.6mm、內(nèi)徑為Φ 19mm、厚度為0.3mm、硬度為HRC44?46，環(huán)狀彈性金屬元件自由高度為1.7mm，當(dāng)加荷試驗壓縮到0.7mm時，最大彈力值為60N。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果之一是:
[0008]本實用新型的一種應(yīng)用于微型渦噴發(fā)動機高速旋轉(zhuǎn)軸上的耐疲勞波形彈簧，結(jié)構(gòu)簡單合理，強度高，受力均勻，安裝方便，穩(wěn)定性強，不易變形，使用壽命長，受力時不易產(chǎn)生噪聲。
【附圖說明】
[0009]為了更清楚的說明本申請文件實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)的描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅是對本申請文件中一些實施例的參考，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下，還可以根據(jù)這些附圖得到其它的附圖。
[0010]圖1示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的耐疲勞波形彈簧結(jié)構(gòu)正面示意圖。
[0011]圖2示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的耐疲勞波形彈簧結(jié)構(gòu)側(cè)面示意圖。
[0012]圖3示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的耐疲勞波形彈簧在發(fā)動機旋轉(zhuǎn)軸上的裝配示意圖。
[0013]其中，附圖中的附圖標(biāo)記所對應(yīng)的名稱為:
[0014]I 一環(huán)狀彈性金屬元件。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合實施例對本實用新型作進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。
[0016]如圖1和圖2所示，一種應(yīng)用于微型渦噴發(fā)動機高速旋轉(zhuǎn)軸上的耐疲勞波形彈簧，它包括環(huán)狀彈性金屬元件I，所述環(huán)狀彈性金屬元件I的材料為0Crl2Mn5Ni4Mo3Al沉淀硬化不銹鋼，所述環(huán)狀彈性金屬元件I沿圓周均布三個波峰與波谷，峰谷之間為60°，波形彈簧外徑為Φ25.6mm，內(nèi)徑為Φ 19mm，厚度為0.3mm，硬度為HRC44?46，波形彈簧自由高度為1.7mm,當(dāng)加荷試驗壓縮到0.7mm時，最大彈力值為60N。在整機裝配中可通過調(diào)整墊片數(shù)量進行調(diào)整來達到。
[0017]由波形彈簧的工作狀態(tài)可知，波形彈簧既受彎應(yīng)力又受扭應(yīng)力，且載荷性質(zhì)為循環(huán)沖擊載荷及振動。常見失效形式有彈性喪失和疲勞斷裂，故要求有高的彈性極限、屈強比和高的疲勞強度，材料為沉淀硬化不銹鋼(0Crl2Mn5Ni4Mo3Al)，硬度和彈性極限很高。因此，在制定成形工藝時，要充分考慮波形彈簧的這些使用要求、技術(shù)要求及材料性能，另外還必須考慮工藝的可實現(xiàn)性及生產(chǎn)成本，只有綜合考慮多方面的因素才能制定出完善的波形彈簧成形工藝，滿足技術(shù)要求及使用要求。
[0018]本實用新型的特定結(jié)構(gòu)的彈性金屬波形彈簧，其軸向尺寸小，剛度大，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，自振頻率高。產(chǎn)品通過用于40kgf微型渦噴發(fā)動機高速旋轉(zhuǎn)軸向安裝方式，使波形彈簧貼緊軸承端面，在高溫、軸向空間很小的條件下起到應(yīng)有的預(yù)緊作用。同時對發(fā)動機高速旋轉(zhuǎn)軸起到緩沖和減振的作用，使40kgf微型渦噴發(fā)動機性能滿足要求。
[0019]本實用新型的波形彈簧自由高度很小、而且耐高溫、耐疲勞、沖擊韌性好、較高的彈性極限、制造難度小，通過用于40kgf微型渦噴發(fā)動機高速旋轉(zhuǎn)軸向安裝方式，使波形彈簧貼緊軸承端面，在高溫、軸向空間很小的條件下起到應(yīng)有的預(yù)緊作用，同時對發(fā)動機高速旋轉(zhuǎn)軸起到緩沖和減振的作用，使40kgf微型渦噴發(fā)動機裝在某飛行器帶飛成功，技術(shù)性能滿足要求。其與現(xiàn)有波形彈費結(jié)構(gòu)相比，具有耐尚溫、轉(zhuǎn)速尚、強度尚、可靠性尚、受力均勾、成本低等。
[0020]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其它實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分相互參見即可。
[0021]在本說明書中所談到的“一個實施例”、“另一個實施例”、“實施例”、等，指的是結(jié)合該實施例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點包括在本申請概括性描述的至少一個實施例中。在說明書中多個地方出現(xiàn)同種表述不是一定指的是同一個實施例。進一步來說，結(jié)合任一實施例描述一個具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點時，所要主張的是結(jié)合其他實施例來實現(xiàn)這種特征、結(jié)構(gòu)或者特點也落在本實用新型的范圍內(nèi)。
[0022]盡管這里參照本實用新型的多個解釋性實施例對本實用新型進行了描述，但是，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說，在本申請公開和權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以對主題組合布局的組成部件和/或布局進行多種變型和改進。除了對組成部件和/或布局進行的變型和改進外，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，其他的用途也將是明顯的。
【主權(quán)項】
1.一種應(yīng)用于微型渦噴發(fā)動機高速旋轉(zhuǎn)軸上的耐疲勞波形彈簧，其特征在于它包括環(huán)狀彈性金屬元件(I)，所述環(huán)狀彈性金屬元件(I)的材料為0Crl2Mn5Ni4Mo3Al沉淀硬化不銹鋼，所述環(huán)狀彈性金屬元件(I)沿圓周均布三個波峰與波谷，環(huán)狀彈性金屬元件(I)外徑為Φ 25.6mm、內(nèi)徑為Φ 19mm、厚度為0.3mm、硬度為HRC44?46，環(huán)狀彈性金屬元件(I)自由高度為1.7mm，當(dāng)加荷試驗壓縮到0.7mm時，最大彈力值為60N。
【專利摘要】本實用新型公開了一種應(yīng)用于微型渦噴發(fā)動機高速旋轉(zhuǎn)軸上的耐疲勞波形彈簧，它包括環(huán)狀彈性金屬元件，所述環(huán)狀彈性金屬元件的材料為0Cr12Mn5Ni4Mo3Al沉淀硬化不銹鋼，所述環(huán)狀彈性金屬元件沿圓周均布三個波峰與波谷，波形彈簧外徑為Φ25.6mm，內(nèi)徑為Φ19mm，厚度為0.3mm，硬度為HRC44～46，波形彈簧自由高度為1.7mm。其結(jié)構(gòu)簡單合理，強度高，受力均勻，安裝方便，穩(wěn)定性強，不易變形，使用壽命長，受力時不易產(chǎn)生噪聲。
【IPC分類】F16F1-18
【公開號】CN204327828
【申請?zhí)枴緾N201420659489
【發(fā)明人】李有緒, 閔瑞鋒
【申請人】四川達宇特種車輛制造廠
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年11月5日