碟簧的选用计算1.doc

碟簧型号选择1、碟簧选型图一 碟簧基本性能图二 碟簧的基本系数参数图三 系数表1.1、俯仰机构 根据已知的条件如下图所示：图四 碟簧压力表图五 碟簧受力曲线可知：碟簧预紧力7500n，压缩量92mm，压缩量在200mm时，受力16000n，刚度约为80kn/m。根据下图初步选定外径90内径46厚度3.5的碟簧（单个碟簧在完全压平后受力为1784.69kg,大于16000n)。下图为外径为80和90的碟簧参数。表一 碟簧参数（一）校核计算：1、单个碟簧的负荷 （1）其中： t=3.5mm d=46mm d=90mm h0=2.52、 单个碟簧变形量 由于采用的是对合组合，所以单个碟簧的受力等于初始受力，即预紧力根据：由图三可求出变形量为：，即 0.3 0.753、 碟簧组的变形量 升降时的变形量：l=6000/con3-6000=8.41mm 预紧时的变形量：l=92mm 4、 碟簧个数计算 碟簧的个数： n=l碟/f=92/1=92 弹簧个数： 92 个 所以碟簧总个数为92*2=184个5、 选用型号： b904635（参数见表一）6、 单边整个碟簧组刚度计算:与原系统基本一致。根据所选型号计算碟簧的受力曲线，见下图，红色部分为碟簧的运动位移行程（压缩量），具体计算结果见附件； 图六 碟簧组计算曲线7、 结论 经计算，若保证外形尺寸，即碟簧选用外径80，内径36，厚度3的型号，压缩量符合要求时，但是单个碟簧所承受的最大压力为14092.7n，低于最大压力16000n，不能满足实际要求。 故选用b904635，其数据如下： 单边碟簧个数94，比现有系统增加14个； 外径90，内径46，厚度3.5，现有系统外径80，内径36，厚度3； 自由长度564，比现有系统长124。2、翻转机构碟簧的选用 该处碟簧是用来替换翻转机构的拉簧，所以刚度就要由拉簧的刚度来转换，由下图可知：图七 拉簧受力曲线 可知，在拉簧预压行程100mm时，受力为500n，刚度约为5000n/m，在碟簧替代拉簧时，由于外径相近的碟簧刚度一般情况下比拉簧大，所以此处采取将碟簧上移，到旋转中心的位置约为原来的1/3，则此时拉力增加为原来的3倍，距离为原来的1/3。刚度近似45kn/m。由下表初步选定外径60，内径20.4厚度2,表二 碟簧参数（二）校核计算：1、碟簧负荷其中： t=2mm d=60mm h0=2.1计算得： 2、单个碟簧变形量 拉簧预紧力f拉=500n 由于碟簧的位子上移动拉簧和转动中心1/3位置，预紧力就是拉簧预紧力的3倍 根据图三计算单个形变量（）：取，即3、碟簧组的变形量 原拉簧行程： 100mm 改变后碟簧行程： l=33.3mm4、碟簧个数计算 碟簧的个数：n=l碟/l单=33.3/0.35794 所以选取94个碟簧 总的碟簧个数94*2=184个 型号：b602022 刚度 根据所选型号计算碟簧的受力曲线，见下图，红色部分为碟簧的运动位移行程（压缩量），具体计算结果见附件。图七 碟簧受力曲线5、 结论根据以上几种计算，满足要求。3、 初始碟簧计算（外径80，内径36，厚度3） 原系统的刚度：7500/92=81.521、单个碟簧的负荷 （1）其中： t=3mm d=36mm d=80mm h0=2.78、 单个碟簧变形量 由于采用的是对合组合，所以单个碟簧的受力等于初始受力，即预紧力由于，根据表三可得：可求出变形量为：，即1.0269、 碟簧组的变形量 升降时的变形量：l=6000/con3-6000=8.41mm 预紧时的变形量：l=92mm 10、 碟簧个数计算 碟簧的个数： n=l碟/f=92/1.161=79.24 弹簧个数： 80 个 88 所以碟簧总个数为80*2=160个11、 选用型号： b803630 表三 碟簧参数（三）12、 单边整个碟簧组刚度计算:5558 5558/88=63与原系统基本一致。根据所选型号计算碟簧的受力曲线，见下图，红色部分为碟簧的运动位移行程（压缩量），具体计算结果见附件； 图八 碟簧组计算曲线图九 计算结果13、 结论 如上图所示，压缩量在108时，刚度为9186.7/108=85.5与原系统，计算结果都基本相近。经计算，碟簧选用外径80，内径36，厚度3的型号，压缩量符合要求时，但是单个碟簧所承受的最大压力为14092.7n，低于最大压力16000n。四、更改后的碟簧计算该处碟簧是用来替换翻转机构的拉簧，所以刚度就要由拉簧的刚度来转换，由下图可知：图七 拉簧受力曲线 可知，在拉簧预压行程100mm时，受力为500n，刚度约为5000n/m，在碟簧替代拉簧时，由于外径相近的碟簧刚度一般情况下比拉簧大，所以此处采取将碟簧上移，到旋转中心的位置约为原来的1/3，则此时拉力增加为原来的3倍，距离为原来的1/3。刚度近似45kn/m。由下表初步选定外径28，内径14.2厚度1.5,表四 碟簧参数（四）校核计算：1、碟簧负荷其中： t=1.5mm d=28mm h0=0.65计算得： 2、单个碟簧变形量 拉簧预紧力f拉=500n 由于碟簧的位子上移动拉簧和转动中心1/3位置，预紧力就是拉簧预紧力的3倍 根据图三计算单个形变量（）取，即3、碟簧组的变形量 原拉簧行程： 100mm 改变后碟簧行程： l=33.3mm4、碟簧个数计算 碟簧的个数：n=l碟/l单=33.3/0.26128 所以