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碟簧的概念和起源

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碟簧的概念和起源
更新时间:2016-07-05

1概念

碟形弹簧又名贝勒维尔弹簧垫圈,是法国人贝勒维尔发明的,是用金属板料或锻压坯料而成的截锥形截面的垫圈式弹簧。

   2原理

碟形弹簧是在轴向上呈锥形并承受负载的特殊弹簧,在承受负载变形后,储蓄一定的势能,当螺栓出现松弛时,碟形弹簧释放部分势能以保持法兰连接间的压力达到密封要求。碟形弹簧应力分布由里到外均匀递减,能够实现低行程高补偿力的效果。

   3特点

1.刚度大,缓冲吸振能力强,能以小变形承受大载荷,适合于轴向空间要求小的场合。

2.具有变刚度特性,这种弹簧具有很广范围的非线性特性。

3.用同样的碟形弹簧采用不同的组合方式,能使弹簧特性在很大范围内变化。可采用对合、叠合的组合方式,也可采用复合不同厚度,不同片数等的组合方式。

当叠合时,相对于同一变形,弹簧数越多则载荷越大。


特性

◆ 行程短 、负荷重

◆ 所需空间小

◆ 组合使用方便

◆ 维修换装容易

◆ 经济、安全性高

◆ 使用寿命长

 碟形弹簧特性

行程短,负荷大。 所需空间小。 组合使用方便。 维修换装轻易。 经济、安全性高。

材质:

标准材质 CK67 依 DIN2093 规定用于厚度小于1.25毫米,如客户需要在非凡情况下也可应用在毫米厚。

最高级的弹簧材料 50CrV4 ,可保证─15℃ -150℃ 工作温度下弹簧特非常好。  适合于碟形弹簧在6毫米厚度以下

表面处理:

一般表面处理:磷酸处理后加润滑油

非凡表面处理:镀锌、钢、铭、金属膜、烤漆等电镀有可能产生碳化层,如需非凡表 面处理时,请于本公司研讨。

组合式弹簧特性曲线

●(a)三片平行叠法,行程为1片,弹力为3倍。

●(b)四片串联叠法,行程为4片,弹力为1倍。

●(c)二片平行三次串联叠法,行程为3片,弹力为2倍。

●为平行叠法之渐减曲线与厚薄不同之碟形弹簧平行,串联组合成渐进曲线,较弱的弹簧必须有保护超载设计。

     设计注重事项:

●当碟形弹簧使用串联组合时,必须有内导柱或外套环,而内导柱或外套环必须热处理至HRC52度后再研磨抛光。

摩擦系数与避震

●不断的瞬间碰击,会使弹簧的寿命减低。 ●当弹簧超负载或急速将压力松弛时会使弹簧产生歇斯底里现象而擦伤弹簧。

●显示经计算出之弹力,行程表以25X12.2X0.9亳米之簧片为例,4片平行叠4组及2片平行叠4组  之比较,可以很明显看出摩擦力之增加,越多片平行叠法会产生越大之摩擦力。

 

   4应用

在很大范围内,碟形弹簧正取代圆柱螺旋弹簧。常用于重型机械(如压力机)和大炮,飞机等武器中,作为强力缓冲和减振弹簧,用作汽车和拖拉机离合器及安全阀的压紧弹簧,以及用作机动器械的储能元件。

缺点:载荷偏差难以保证。

碟形弹簧根据截面形状的不同可以分为三类:包括普通碟形弹簧(其截面形状为矩形)、带径向沟槽的碟形弹簧、梯形截面碟形弹簧。普通碟形弹簧分为有支撑面和无支撑面两类;带径向沟槽的碟形弹簧是在普通碟形弹簧的基础上,沿径向开出若干个均匀分布的槽,槽可以由内孔向外圆方向开出,也可以由外圆向内孔方向开出;梯形截面碟形弹簧可以分为内缘厚度大于外援厚度型和内缘厚度小于外圆厚度型两类。

由于单片碟形弹簧的变形量和负荷值往往不能满足使用要求,这时可以成组使用,组成碟簧组合件(柱)。典型的组合方式为:叠合组合碟簧,复合组合碟簧和其它组合碟簧。

与圆柱螺旋弹簧相比,碟形弹簧具有以下特点:

一、负载变形特性曲线呈非线性关系。

附图:


二、碟形弹簧成薄片形,易于形成组合件,可实行积木式装配与更换,因而给维修带来方便。

三、带径向槽碟簧具有零刚度特性。这种特性可以运用在某变形范围内要求弹簧力基本保持稳定的场合。

四、碟簧吸振性能不低于圆柱螺旋弹簧,当采用叠合组合时由于碟簧片之间的摩擦而具有较大的阻尼,消散冲击能量。

     5结构形式


6碟形弹簧与弹簧相比的优点: 

1. 碟形弹簧在较小的空间内承受极大的载荷。与其他类型的弹簧比较,碟形弹簧单位体积的变形能较大。具有良好的缓冲吸震能力,特别是采用叠合组合时,由于表面摩擦阻力作用,吸收冲击和消散能量的作用更显著。

2. 碟形弹簧具有变刚度特性。改变碟片内截锥高度与碟片厚度的比值,可以得到不同的弹簧特性曲线,可为直线型、渐增型、渐减型或者是他们的组合形式。此外还可以通过由不同厚度碟片组合或由不同片数叠合碟片的不同组合方式得到变刚度特性。

3. 碟形弹簧由于改变碟片数量或碟片的组合形式,可以得到不同的承载能力和特性曲线,因此每种尺寸的碟片,可以适应很广泛的使用范围,这就使备件的准备和管理都比较容易。

4. 在承受很大载荷的组合弹簧中,每个碟片的尺寸不大,有利于制造和热处理。当一些碟片损坏时,只需个别更换,因而有利于维护和修理。

5. 正确设计、制造的蝶形弹簧,具有很长的使用寿命。

6. 由于碟形弹簧是环形的,力是同心方式集中传递的。

因为有了这些优点,碟形弹簧常被用于重型机械设备、飞机、大炮等机器或武器中作强力缓冲和减震装置;也是离合器、安全阀、减压阀等中的压紧装置。

 


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