Конические пружины

Данные пружины имеют форму конуса, поэтому при её сжатии каждый виток, который имеет меньший диаметр, свободно помещается в середину предыдущего витка, большего размера.

Конические пружины применяют в тех случаях, когда необходимо получить криволинейную характеристику пружины с жесткостью, возрастающей по мере сжатия.

Основные параметры конических пружин — угол наклона центровой линии сечений витков к оси пружины и закон изменения шага витков вдоль оси пружины.

Изначально деформируются наиболее крупные элементы пружины, прилегающие к опорной плоскости и, тем самым, исключаются из рабочего цикла. Жесткость оставшегося механизма увеличивается, за счет уменьшения длины и диаметра задействованных витков.

В конечном результате высота конусной пружины при сильном сжатии совпадает с толщиной проволоки.

С приложением нагрузки прежде всего деформируются витки наибольшего диаметра.

Первый, опорный виток ложится на опорную плоскость, затем на него ложится следующий виток и т. д. Сомкнувшиеся витки выключаются из работы.

Жесткость пружины непрерывно возрастает по мере сжатия как вследствие уменьшения числа свободных витков, так и постепенного уменьшения их диаметра.

Конические пружины бывают:

1. С прижатыми необработанными витками
2. С неприжатыми витками
3. С прижатыми зашлифованными витками

Особая разновидность конических пружин — телескопические пружины, складывающиеся при полном сжатии в плоскую спираль. Такие пружины очень удобны при ограниченных осевых габаритах.

Данный механизм сжатия-расжатия можно использовать в узлах с ограниченным пространством, где необходимо создать ход пружины при максимальной нагрузке, то есть там, где важно учитывать требования к устойчивости при колебаниях.

Данный вид сжатых пружин к сложным производственным деталям, поэтому к ним предъявляются особые требования.

Такие пружины на сжатие находят широкое применение во многих промышленных отраслях: машиностроении, пищевой промышленности, станкостроении.

При необходимости восприятия больших сил при ограниченных габаритах применяют телескопические пружины с витками прямоугольного сечения, изготавливаемые навивкой стальной ленты в плоскую спираль, с последующей деформацией спирали на конус.

Во избежание эффекта «обратного заневоливания», т. е. создания в витках неблагоприятных предварительных напряжений, спираль отжигают (до или после деформации).

Опорные витки (обычно один нижний виток большого диаметра) расправляют на окружность, торцы пружины прошлифовывают. После этого следует обычная термообработка — закалка и средний отпуск.

Иногда применяют двоякоконические пружины, изготавливаемые свертыванием заготовок V-образной формы с углом раствора, равным углу подъема витков в пружине.

Центрирование конических пружин затруднительнее, чем цилиндрических, вследствие спиральной формы витков (в плане). В целях правильного центрирования конечные витки расправляют по окружности, причем технологически должна быть обеспечена концентричность окружностей опорных витков относительно оси пружины.