碟形彈簧的設(shè)計(jì)與計(jì)算

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1、1蝶形彈簧1.1蝶形彈簧的簡(jiǎn)介及結(jié)構(gòu)類型1.11簡(jiǎn)介：一種外形似圓環(huán)墊片樣的，而材質(zhì)不同的金屬的機(jī)械配件----特種彈簧。又因外形似碗碟狀，故稱蝶形彈簧。碟形彈簧成圓錐形盤(pán)狀，作為密封輔助件，既可以單個(gè)使用，又可以多個(gè)串聯(lián)或并聯(lián)使用，在上內(nèi)緣和下外緣處承受沿軸向作用的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)載荷，被壓縮后產(chǎn)生變形，直至被壓平，以儲(chǔ)存能量形式作為活載荷，在必要時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)化為密封所需要的附加壓縮載荷，來(lái)降低墊片、填料使用中對(duì)上緊的持續(xù)要求，減少不必要的停機(jī)維修時(shí)間和泄漏損失。一般來(lái)說(shuō)，它是通過(guò)相當(dāng)數(shù)量的疊加來(lái)提供足夠彈性伸展，而發(fā)揮作用的。由于有變剛度特性和安裝緊湊等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于機(jī)械

2、設(shè)備工業(yè)、石油工業(yè)、汽車(chē)工業(yè)以及航空航天工業(yè)等領(lǐng)域。很大范圍取代了圓柱形螺旋彈簧。1.12結(jié)構(gòu)類型：用金屬帶材，板材或鍛造坯料沖壓而成的截錐形薄片彈簧，它的負(fù)荷與變形呈非線性關(guān)系。一般分為普通的蝶形彈簧，帶徑向溝槽的蝶形彈簧，梯形截面蝶形彈簧。由于單片蝶形彈簧的變形量和負(fù)荷值往往不能滿足要求。所以一般組合使用。特點(diǎn)：小變形高承載能力、節(jié)省空間、通過(guò)不同的搭配組合可獲得理想的加載特性碟形彈簧(碟簧)的分類與選型：碟形彈簧(碟簧)按其用途可分為防松碟簧、高溫預(yù)緊碟簧、高扭力預(yù)緊碟簧、緩沖拉伸碟簧，根據(jù)具體工況選擇制作材質(zhì)。1.2蝶形彈簧的分類1.21防松碟簧：防松碟簧主要

3、作用1．載荷不是太大，但震動(dòng)劇烈的螺栓上。2．能有效防止螺栓松動(dòng)、倒絲等現(xiàn)象。3．能起到鎖緊的功能，補(bǔ)償了預(yù)緊力，確保密封持久可靠。4．防松碟簧對(duì)螺栓與設(shè)備均有良好的通用性。1.22高溫預(yù)緊碟簧：高溫預(yù)緊碟簧適用于1．高溫環(huán)境下各種法蘭的螺栓預(yù)緊。2．各種管道法蘭、閥門(mén)、換熱器。高溫預(yù)緊碟簧適用于3．反應(yīng)釜、攪拌器、泵、離心機(jī)等的法蘭螺栓預(yù)緊。1.23高扭力預(yù)緊碟簧：該高扭力預(yù)緊碟簧應(yīng)用在大載荷、高扭力場(chǎng)合。高扭力預(yù)緊碟簧的應(yīng)用1．閥門(mén)、管道法蘭螺栓預(yù)緊2．風(fēng)機(jī)、泵、離心機(jī)的地腳螺栓和法蘭預(yù)緊3．換熱器、反應(yīng)釜、攪拌器的法蘭螺栓預(yù)緊4．離合器、發(fā)電機(jī)、管道支吊架裝置的

4、預(yù)緊電力母線螺栓預(yù)緊5．、緩沖裝置、剎車(chē)裝置、高壓電纜補(bǔ)償裝置等設(shè)備的各種其他工程應(yīng)用。1.24緩沖拉伸碟簧：該緩沖拉伸碟簧廣泛應(yīng)用于各行業(yè)中的大型設(shè)備中，如制動(dòng)器、安全載荷裝置、機(jī)械啟動(dòng)器、工業(yè)電爐、離合器、模具等。1.3碟形彈簧的選材??現(xiàn)階段，我國(guó)碟形彈簧采用的材料有高質(zhì)量的彈簧鋼60Si2MnA、50CrVA或特殊材料，如不銹鋼、鉻鎳鐵合金等。其中特殊材料、不銹鋼、鉻鎳鐵合金等適用于高溫和腐蝕性環(huán)境。然而，我們發(fā)現(xiàn)想找到一種材質(zhì)，同時(shí)滿足高強(qiáng)度、耐高溫、耐腐蝕、抗磁場(chǎng)，是不可能的，只能尋求某種性能的最大化，比如高強(qiáng)度或耐高溫、腐蝕。因此用戶在訂購(gòu)碟簧時(shí)，一定要

5、寫(xiě)清楚工況要求，我們的技術(shù)人員會(huì)充分考慮那些最不利的因素，擇其一種合適材質(zhì)，推薦使用。下面我們列出國(guó)外比較典型的碟簧材料?，供參考：標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用?材料Ck7550CrV4X12CrNI177X7CrNIAl177X35CrMo17X22CrMoV121DIN標(biāo)準(zhǔn)號(hào)1.12481.81591.43101.45681.41221.4923化學(xué)組成(%)C0.7-0.80.47-0.550.120.090.350.2Si0.15-0.350.15-0.401.5110.3Mn0.6-0.80.7-1.12110.6Pmax0.0350.035－－0.030.035Smax0.0

6、350.035－－0.030.035Al－－－0.75-1.5－－Cr－0.9-1.216-1816-1816.512Ni－－6-96.5-7.75－0.6V－0.1-0.2－－－0.6Mo－－－－1.151彈性模量(N/mm2)206000206000190000195000206000206000特殊應(yīng)用?材料InconelX750Inconel718Nimonic90A286AlloyFV520BCuBe2DIN標(biāo)準(zhǔn)號(hào)－2.46682.49691.4980－2.1247化學(xué)組成(%)C0.080.080.090.080.048－Si0.50.35110.37－M

7、n10.35121.05－Pmax－0.015－－0.020－Smax0.010.0150.015－0.014－Al0.4-10.2-0.81-20.35－－Cr14-1717-2118-2113.5-1616-18－Ni≤7050-55Rest24-275.47+Co=0.2-0.6V－－－0.1-0.5－－Mo－2.8-3.3－1-1.751.72－W－－－－－－Ti2.25-2.750.65-1.152-31.9-2.30.10－Be－－－－－1.95Cu0.50.30.2－2.08RestCo－115-21－－－Fe5-9－2－－－Nb0.9