双向弹簧缓冲减震支杆

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[摘要]介绍一种弹簧缓冲减震支杆，主要由堵盖、套筒、圆柱螺旋压缩弹簧，连杆、滑动衬套及耳环螺栓等组成，在承受不同载荷时，支杆上的弹簧刚度值随之变化，并具有双向缓冲减震的功能。

[关键词]弹簧；双向缓冲减震

1.结构特点

本文所设计的双向弹簧缓冲减震支杆主要由堵盖、套筒、圆柱螺旋压缩弹簧，连杆、滑动衬套及耳环螺栓等组成，结构如图所示（注：弹簧在安装时已处于压缩状态）。通过选择不同的弹簧及安装高度，来调整支杆的最小压缩（拉伸）力。

2.原理

两端耳环连接固定后，当支杆受到压力作用时，08号件连杆带动07号件滑动衬套，进而压缩06号件弹簧；当支杆受到拉力作用时，08号件连杆带动03号件滑动衬套，同样压缩06号件弹簧。由此可见，无论支杆受到的是压力还是拉力，都将产生压缩弹簧的动作，由此可见，此支杆具备有双向缓冲减震的功能。

当支杆在自由状态时，最小压缩（拉伸）力即为弹簧的安装载荷；当支杆受到压力或拉力时，03、07滑动衬套的两端面接触后停止运动，此时S=0，压缩（拉伸）力达到最大，此时为弹簧的最大工作载荷。通过调整10号件耳环螺栓在08号件连杆中的拧入深度可以获得不同的安装高度（Lo），通过调整与弹簧接触的03、07滑动衬套之间的间距值即弹簧安装高度（H），来保证支杆的最小压缩（拉伸）力，即弹簧的安装载荷。

3.设计分析

3.1设计步骤

（1）根据所需缓冲力的大小及工作情况，来选择合适的圆柱螺旋压缩弹簧。

（2）其它部件的设计。

（3）强度校核。

在上述设计过程中最重要的是对圆柱螺旋压缩弹簧的设计，只有在弹簧选定后，才能确定其它部件的结构尺寸。

3.2主要参数

Fo－弹簧安装载荷

F1－弹簧最大工作载荷

H－弹簧安装高度

S－工作行程

Lo－弹簧支杆的安装高度

3.3材料的选择

（1）01、08、10号件的材料为经调质处理的45钢或合金钢如30CrMnSiA，热处理强度可达b=1180±100MPa；05号件可采用铝合金：如2A50：03、07号件采用铜合金：如QA110－3－1.5。

（2）06号件弹簧为圆柱螺旋压缩弹簧，可根据支杆实际工作情况来选择弹簧材料，如硅锰合金65Si2MnWA等。

3.4注意事项

支杆的这种结构形式还具有安全保护的功能，当弹簧连杆压缩或拉伸过程中，两端的滑动衬套端面相接触，此时从而限制耳环继续动作，在设计时应考虑，当压缩行程达到最大，此时作用在弹簧上的工作载荷不应超过选用弹簧的最大许用载荷。此外还应注意05号件套筒的内径应大于全压缩时的弹簧外径。

4.结束语

此支杆结构紧凑，制造工艺简单，具有实用价值，作为独立结构，可安装在一些辅助设备上，实现双向缓冲减震的功能。