Тарельчатые пружины

Тарельчатые пружины составляют из кольцевых конических оболочек, напоминающих тарелки без дна (рис.а). Отношение диаметров тарелок D/d выбирают равным 2-3, а угол подъема образующей конуса 2-6⁰. В соответствии с ГОСТ 3957 тарельчатые пружины выполняют наружным диаметром 28-300мм, толщиной s = 1-20мм, высотой конуса f= 0,6-9мм. Рабочая нагрузка пружин до 520 кН. Упругая осадка пружин допускается до 0,8f.

Тарельчатые пружины, имея небольшие габариты по высоте, представляют значительные преимущества по сравнению с другими пружинами для больших нагрузок при высокой потребной жёсткости, что и определяет область их применения. На рис. б показано обычное выполнение пакета пружин для максимальной податливости. На рис. в показан пакет с тройным набором односторонних пружин для повышения несущей способности. На рис. г пакет пружин с промежуточными шайбами, более активно демпфирующих энергию колебаний.

Тарельчатые пружины штампуют, как правило, из листовой кремнистой стали 60С2А. Для повышения несущей способности их обжимают пере закалкой до полного распрямления, в результате чего в них возникают остаточные напряжения обратного знака.

Точный расчёт пружин довольно сложен и их обычно подбирают по таблицам ГОСТа 3957.

Приближённая зависимость между осевой силой Р и осевым сжатием λ₁ одного элемента пружины , где E и μ – модуль упругости и коэффициент Пуассона материала пружины;

А – коэффициент, принимаемый по приведенному графику.

Наибольшее напряжение сжатия на внутренней кромке пружины .

Коэффициенты К, К₀, К₁ также принимают по графику. Допускаемые напряжения по приведенной формуле выбирают весьма высокими, достигающими при статической нагрузке для кремнистой стали 1600 – 2000 МПа.