1環(huán)形彈簧的結(jié)構(gòu)

環(huán)形彈簧由帶有內(nèi)錐面的外圓環(huán)和帶有外錐面的內(nèi)圓環(huán)配合組成。內(nèi)、外圓環(huán)的尺寸和對(duì)數(shù)根據(jù)承受載荷的大小和變形的要求來(lái)決定。

當(dāng)軸向載荷F作用在圓環(huán)端面上時(shí)。在外圓環(huán)和內(nèi)圓環(huán)接觸的圓錐面上，作用有法向壓力，使外圓環(huán)直徑擴(kuò)大受拉伸作用，內(nèi)圓環(huán)直徑縮小受壓縮作用。各圓環(huán)沿圓錐面相對(duì)運(yùn)動(dòng)而互相壓入，彈簧軸向尺寸縮短，即產(chǎn)生彈簧軸向變形f。

環(huán)形彈簧一般安裝在導(dǎo)向套筒或心軸上，由于受載后外圓環(huán)的外徑增大，內(nèi)圓環(huán)的內(nèi)徑縮小因此，外圓環(huán)與導(dǎo)向套筒、內(nèi)圓環(huán)與心軸間均應(yīng)留有適當(dāng)?shù)拈g隙(一般約為直徑的 2%)。

2 環(huán)形彈簧特性

環(huán)形彈簧的特性由于外圓環(huán)和內(nèi)圓環(huán)沿配合圓錐面相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，接觸表面具有很大的摩擦力。加載時(shí)，軸向力F由表面壓力和摩擦力平衡，因此，相當(dāng)于減小了軸向載荷的作用，即增大了彈簧剛度。卸載時(shí)，摩擦力阻滯了彈簧彈性變形的恢復(fù)，因此，相當(dāng)于減小了彈簧作用力。

如下圖特性曲線(xiàn)所示，環(huán)形彈簧在一個(gè)加載和卸載循環(huán)中的特性曲線(xiàn)為0ABO，如果沒(méi)有摩擦力的作用則應(yīng)為0C。卸載時(shí)，特性曲線(xiàn)由B點(diǎn)開(kāi)始，而不是由E點(diǎn)，這是由于摩擦使彈簧彈性滯后引起的。

由特性曲線(xiàn)可以明顯看出，面積OABO部分即為在加載和卸載循環(huán)中，由摩擦力轉(zhuǎn)化為熱能所消耗的功其大小幾乎可達(dá)加載過(guò)程所作功(0ADO面積)的60%~70%。因此，環(huán)形彈簧的緩沖減振能力很高，單位體積材料的儲(chǔ)能能力比其他類(lèi)型彈簧大。

3 環(huán)形彈簧的應(yīng)用

環(huán)形彈簧常用在空間尺寸受限制而又要求強(qiáng)力緩沖的場(chǎng)合。

例如大型管道的吊架：

例如振動(dòng)機(jī)械的支承：

環(huán)形彈簧也可組成組合彈簧應(yīng)用，即采用兩套不同直徑環(huán)形彈簧同心安裝：

環(huán)形彈簧由許多對(duì)內(nèi)、外圓環(huán)組成，因此損壞或磨損后，只需更換個(gè)別圓環(huán)即可，修理較容易，也比較經(jīng)濟(jì)。

為了防止環(huán)形彈簧圓錐表面間受擦傷和黏著，減少磨損、消除噪聲和冷卻其工作表面，應(yīng)在接觸面間加人潤(rùn)滑劑。常用的固體潤(rùn)滑劑為石墨等，或采用潤(rùn)滑脂。