环形弹簧的特性曲线

环形弹簧的特性曲线如下图所示

由于外圆环和内圆环沿配合圆锥相对滑动时，接触表面具有很大的摩擦力，加载时，轴向力P由表面压力和摩擦力平衡。因此，相当于减小了轴向载荷的作用，即增大了弹簧刚度。卸载时，摩擦力阻滞了弹簧弹性变形的恢复，因此，相当于减小了弹簧作用力。如下图所示，环形弹簧在一个加载和卸载循环中的特性曲线为OABO，如果没有摩擦力的作用，则应为OC。卸载时，特性曲线由B点开始，而不是由E点，这是由弹簧弹性滞后引起的

由环形弹簧的特性曲线可以清楚看出，面积OABO部分即为在加载和卸载循环中，由摩擦力转化为热能所消耗的功，其大小几乎可达加载过程所作功(OADO)的60%~70%。因此，环形弹簧的缓冲减振能力很高，单位体积材料的储能能力比其他类型弹簧大

为防止横向失稳，环形弹簧一般安装在导向圆筒或导向心轴上，弹簧和导向装置间应留有一定间隙，其数值可取为内圆环孔径的2%左右

环形弹簧用于空间尺寸受限制而又需吸收大量的能量，以及需要相当衰减力即要求强力缓冲的场合，其轴向载荷大多在2t以上至100t。例如用于铁道车辆的连接部分，受强大冲击的机械缓冲装置，大型管道的吊架，大容量电流遮断器的固定端支撑以及大炮的缓冲弹簧和飞机的制动弹簧等

在承受特别巨大冲击载荷的地方，还可采用由两套不同直径同心安装的组合环形弹簧，或是由环形弹簧与圆柱螺旋弹簧组成的组合弹簧

为防止圆锥面的磨损、擦伤，一般都在接触面上涂布石墨润滑脂

环形弹簧的特性曲线