碟簧的選用計算1

1、碟簧型號選擇1、碟簧選型圖一 碟簧基本性能圖二 碟簧的基本系數(shù)參數(shù)圖三 系數(shù)表1.1、俯仰機(jī)構(gòu) 根據(jù)已知的條件如下圖所示：圖四 碟簧壓力表圖五 碟簧受力曲線可知：碟簧預(yù)緊力7500n，壓縮量92mm，壓縮量在200mm時，受力16000n，剛度約為80kn/m。根據(jù)下圖初步選定外徑90內(nèi)徑46厚度3.5的碟簧（單個碟簧在完全壓平后受力為1784.69kg,大于16000n)。下圖為外徑為80和90的碟簧參數(shù)。表一 碟簧參數(shù)（一）校核計算：1、單個碟簧的負(fù)荷 （1）其中： t=3.5mm d=46mm d=90mm h0=2.52、 單個碟簧變形量 由于采用的是對合組合，所以單個碟簧的受力等于初

2、始受力，即預(yù)緊力根據(jù)：由圖三可求出變形量為：，即 0.3 0.753、 碟簧組的變形量 升降時的變形量：l=6000/con3°-6000=8.41mm 預(yù)緊時的變形量：l=92mm 4、 碟簧個數(shù)計算 碟簧的個數(shù)： n=l碟/f=92/1=92 彈簧個數(shù)： 92 個 所以碟簧總個數(shù)為92*2=184個5、 選用型號： b904635（參數(shù)見表一）6、 單邊整個碟簧組剛度計算:與原系統(tǒng)基本一致。根據(jù)所選型號計算碟簧的受力曲線，見下圖，紅色部分為碟簧的運(yùn)動位移行程（壓縮量），具體計算結(jié)果見附件； 圖六 碟簧組計算曲線7、 結(jié)論 經(jīng)計算，若保證外形尺寸，即碟簧選用外徑80，內(nèi)徑36，厚度

3、3的型號，壓縮量符合要求時，但是單個碟簧所承受的最大壓力為14092.7n，低于最大壓力16000n，不能滿足實際要求。 故選用b904635，其數(shù)據(jù)如下： 單邊碟簧個數(shù)94，比現(xiàn)有系統(tǒng)增加14個； 外徑90，內(nèi)徑46，厚度3.5，現(xiàn)有系統(tǒng)外徑80，內(nèi)徑36，厚度3； 自由長度564，比現(xiàn)有系統(tǒng)長124。2、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)碟簧的選用 該處碟簧是用來替換翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的拉簧，所以剛度就要由拉簧的剛度來轉(zhuǎn)換，由下圖可知：圖七 拉簧受力曲線 可知，在拉簧預(yù)壓行程100mm時，受力為500n，剛度約為5000n/m，在碟簧替代拉簧時，由于外徑相近的碟簧剛度一般情況下比拉簧大，所以此處采取將碟簧上移，到旋轉(zhuǎn)中心的位

4、置約為原來的1/3，則此時拉力增加為原來的3倍，距離為原來的1/3。剛度近似45kn/m。由下表初步選定外徑60，內(nèi)徑20.4厚度2,表二 碟簧參數(shù)（二）校核計算：1、碟簧負(fù)荷其中： t=2mm d=60mm h0=2.1計算得： 2、單個碟簧變形量 拉簧預(yù)緊力f拉=500n 由于碟簧的位子上移動拉簧和轉(zhuǎn)動中心1/3位置，預(yù)緊力就是拉簧預(yù)緊力的3倍 根據(jù)圖三計算單個形變量（）：取，即3、碟簧組的變形量 原拉簧行程： 100mm 改變后碟簧行程： l=33.3mm4、碟簧個數(shù)計算 碟簧的個數(shù)：n=l碟/l單=33.3/0.35794 所以選取94個碟簧 總的碟簧個數(shù)94*2=184個 型號：b6

5、02022 剛度 根據(jù)所選型號計算碟簧的受力曲線，見下圖，紅色部分為碟簧的運(yùn)動位移行程（壓縮量），具體計算結(jié)果見附件。圖七 碟簧受力曲線5、 結(jié)論根據(jù)以上幾種計算，滿足要求。3、 初始碟簧計算（外徑80，內(nèi)徑36，厚度3） 原系統(tǒng)的剛度：7500/92=81.521、單個碟簧的負(fù)荷 （1）其中： t=3mm d=36mm d=80mm h0=2.78、 單個碟簧變形量 由于采用的是對合組合，所以單個碟簧的受力等于初始受力，即預(yù)緊力由于，根據(jù)表三可得：可求出變形量為：，即1.0269、 碟簧組的變形量 升降時的變形量：l=6000/con3°-6000=8.41mm 預(yù)緊時的變形量：l

6、=92mm 10、 碟簧個數(shù)計算 碟簧的個數(shù)： n=l碟/f=92/1.161=79.24 彈簧個數(shù)： 80 個 88 所以碟簧總個數(shù)為80*2=160個11、 選用型號： b803630 表三 碟簧參數(shù)（三）12、 單邊整個碟簧組剛度計算:5558 5558/88=63與原系統(tǒng)基本一致。根據(jù)所選型號計算碟簧的受力曲線，見下圖，紅色部分為碟簧的運(yùn)動位移行程（壓縮量），具體計算結(jié)果見附件； 圖八 碟簧組計算曲線圖九 計算結(jié)果13、 結(jié)論 如上圖所示，壓縮量在108時，剛度為9186.7/108=85.5與原系統(tǒng)，計算結(jié)果都基本相近。經(jīng)計算，碟簧選用外徑80，內(nèi)徑36，厚度3的型號，壓縮量符合要求

7、時，但是單個碟簧所承受的最大壓力為14092.7n，低于最大壓力16000n。四、更改后的碟簧計算該處碟簧是用來替換翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的拉簧，所以剛度就要由拉簧的剛度來轉(zhuǎn)換，由下圖可知：圖七 拉簧受力曲線 可知，在拉簧預(yù)壓行程100mm時，受力為500n，剛度約為5000n/m，在碟簧替代拉簧時，由于外徑相近的碟簧剛度一般情況下比拉簧大，所以此處采取將碟簧上移，到旋轉(zhuǎn)中心的位置約為原來的1/3，則此時拉力增加為原來的3倍，距離為原來的1/3。剛度近似45kn/m。由下表初步選定外徑28，內(nèi)徑14.2厚度1.5,表四 碟簧參數(shù)（四）校核計算：1、碟簧負(fù)荷其中： t=1.5mm d=28mm h0=0.65計算得： 2、單個碟簧變形量 拉簧預(yù)緊力f拉=500n 由于碟簧的位子上移動拉簧和轉(zhuǎn)動中心1/3位置，預(yù)緊力就是拉簧預(yù)緊力的3倍 根據(jù)圖三計算單個形變量（）取，即3、碟簧組的變形量 原拉簧行程： 100mm 改變后碟簧行程： l=33.3mm4、碟簧個數(shù)計算 碟簧的個數(shù)：n=l碟/l單=33.3/0.26128 所以