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关于碟簧缸的设计问题。带附图。

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发表于 2012-11-23 15:46:38 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 装装 于 2012-11-23 16:08 编辑
2 I& E2 k9 u; y& M- A
, p2 |) e% _: x5 ^, v大家好,我有一个碟簧缸,这是测绘的别的厂家生产的,但让我自己设计的话,不知道从何入手,还有没有其他的设计方案。大家来讨论一下。

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发表于 2012-11-23 16:44:48 | 显示全部楼层
楼主贴图,大家直接看到,才好发表意见
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发表于 2012-11-23 16:45:06 | 显示全部楼层
本帖最后由 害怕伏枥 于 2012-11-23 16:47 编辑
: o- c4 W3 d( ?; @
! ?4 n2 z7 f  f/ {# Y帮楼主贴出图片。
% y3 T, W( Q$ N, p6 R, Q6 ~6 {4 u% u$ D& t

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发表于 2012-11-23 17:10:00 | 显示全部楼层
这是一种单作用液压缸,工作时靠弹簧的力夹持,需要松开时,靠液压力克服弹簧力,一般行程非常小,其次活塞杆比较粗(这样作是为了打开的速度),设计时要注意弹簧的导向,以免划伤缸筒。
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发表于 2012-11-24 05:37:33 | 显示全部楼层
本帖最后由 害怕伏枥 于 2012-11-24 05:40 编辑 1 b& u* S+ |$ `: u2 G  Y

: A4 \# H2 V1 j/ d9 M" k" J楼上说得很对。
1 K' X4 K, y( O首先要搞清这个油缸做什么用。
+ k- `: z$ r6 J! k" W这个油缸是单作用式油缸,活塞两边只有一边有油口。从图上可以见到,活塞因碟簧作用处于伸出极限。如果有压力油进入油缸,在压力油推力小于碟簧弹力时,活塞不会移位。压力油油压一定要大到一定数值,活塞会开始缩回;再继续增大到超过某个数值,活塞才会缩回到底。所标示的16MPa,一般而言,应当是油缸的最大许用油压。即这个油缸在进油口油压达到16MPa时,活塞一定会缩回到底。至于在油压达到多大数值活塞开始回缩,则需要根据碟簧的刚度决定。9 ^5 p6 _* A, h2 G% J
这里就牵涉到碟簧的设计和制造了。有关知识,在一般的机械手册里都有。
" ~6 T) q- Z5 `0 h图纸标示这个油缸是夹紧油缸,而从图纸上看,缸体固定。活塞只有在伸出时会对某个东西起到夹紧作用,缩进时是放开。为什么要用碟簧缸而不用其它形式的油缸,这一定是因为这个夹紧,必须是长期有效,不可以因为停电或液压故障失效。不然用个简单的双作用油缸就可以,不必用碟簧缸。& @. [; {6 r6 `; d9 z1 W3 T. ?
如果自己做设计,思路按上面的分析,找出不一样的地方就可以开始了。& P: s+ ^' L/ f  L! Y
一般情况下,先要确定夹紧力,然后选择合适的弹簧,根据弹簧尺寸再设计油缸。  d' o; Q, A5 n6 S$ r; Q) n

6 O2 a4 u: o5 g# k/ Y4 {, b
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发表于 2012-11-24 09:17:35 | 显示全部楼层
本帖最后由 害怕伏枥 于 2012-11-24 09:19 编辑
0 d1 c" P5 `* q/ D3 Z) J! e" H& I
5 q( e' R9 p( |% [* [对于这个油缸的碟簧,从图纸上可以知道其外径小于145,内径大于70,碟簧簧片厚度约8。" T/ N, n7 w3 G7 g. d' ^. ^
电脑上装有机械设计手册(新编软件版)2008,打开找到:
1 d: {% X1 A6 v, Z* S$ Q/ \$ ~% H7 Y6 U5 i. ?: g3 r5 ^0 j
& I/ G' c- R4 Z" n

9 ^$ z7 f1 \8 |0 j; e2 e3 u# p9 O  s3 `- R5 g

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发表于 2012-11-24 09:24:35 | 显示全部楼层
本帖最后由 害怕伏枥 于 2012-11-24 09:38 编辑
9 I" v  \- ]* `0 U: g: X2 ^/ s! j- r7 U' S! v
在第二张表格找到尺寸符合要求的碟簧,从表格底下向上第6个,有:
  V+ m' c  e* k5 [+ l1 C5 N外径D=140. {7 F8 ]) T  R+ W/ I& C
内径d=72; ^9 p8 W" U3 p0 B. Q( x
簧片厚t=8/ f& Y  z# L$ b0 T- q
自由高度Ho=11.21 O, W1 @2 \1 I6 {9 y' P* o5 u
碟簧压平计算值ho=3.2$ L/ a# a2 z( A0 U' U
f=0.75*ho=2.4
% O/ `3 H4 F6 r  ~在碟簧压缩高度为 f 时的负荷 F=85300N# n; w+ u% _! ?* i) X$ g3 n" f9 ^8 N$ g

5 |5 ^3 o' f- }' d. Q/ ]& t2 ]  H4 T5 h& O) I* D: J" A% ]
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发表于 2012-11-24 09:55:08 | 显示全部楼层
本帖最后由 害怕伏枥 于 2012-11-24 10:22 编辑 / ]; q  }5 `4 \; f" ]9 U
6 C- D  E5 A) n- I9 e
从楼主所给图纸,可以看到用了21片这样的碟簧。
" e  c7 z" H2 |  s, Y. e, r21片叠起,在没有负载时的自由高度应该是11.2*21=235.22 D# g2 x% g# @& O
而在图示状态,碟簧高度从图纸上量得,为211.4
- M# z6 A7 ?3 M8 |9 T+ c$ e" H如果压力油进入,活塞压到底,碟簧高度是211.4-40=171.4% G0 Q  }1 }& G3 Y. }3 e& b) x
另外还有两个尺寸:
2 k% k- Z. `3 ^6 H5 d* ?( d6 F在0.75ho时,碟簧高度184.8
  ~8 x+ u% s7 E+ w" Y碟簧压平时,碟簧高度168.0( u% f, F3 B1 n0 e) F
由上面5个尺寸,可以得到碟簧的工作三角图:. b/ _( j% H! e" a  o
3 Q! m) [  ?* y3 m1 f
0 S( ~' k: z* T

/ f/ Y( i: ^$ b/ E% A8 `% e3 n7 g8 i$ a0 P

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发表于 2012-11-24 10:33:36 | 显示全部楼层
再回到楼主的图纸,给出的活塞直径为145,活塞杆直径为100。
  d& Q8 d" Z4 G0 a/ A这样。在压力油进入油缸时,受力面积是(0.145*0.145-0.1*0.1)*3.14/4=0.00865(平方米),5 q; w8 B' ^3 }4 {! `) |
在油液压力为16MPa时,负荷为0.00865*16*1000000=138470(N)
+ l! Y- ^7 m% Z大于把活塞压到底所需要的负荷107980N。
% D, o! C5 `8 x( `3 k4 L因此,楼主图纸上的油缸的设计计算无误。

点评

我只知道是这么计算的,但还真没去做过这么详细的计算!我的理论知识好像都还给我的老师了!  发表于 2012-11-27 16:17
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发表于 2012-11-24 10:44:46 | 显示全部楼层
本帖最后由 害怕伏枥 于 2012-11-26 14:28 编辑 # O0 J3 F  N, R

3 a2 o3 p6 M/ w0 Z4 i5 F7 _. Q不过在制图上,把碟簧按标准尺寸画出,应该是不困难的事情,目前的画法马虎了一点。
) T  Y: K4 y" Z: r% z* X+ A" F; E活塞按图纸,碟簧导向、活塞和活塞杆应为整体,单独把活塞部分以剖视表达,画法是错的。& ~% S6 x/ h& u& |6 A
另外,对活塞杆的密封,同时用了斯特封和Yx型密封,并且斯特封在内,Yx型密封在外,有点不可思议。Yx密封是PU材质,使用时与活动部件结合处应该有润滑,而按图纸安排没有润滑条件。从图上还可以看到,在活塞杆压倒底的时候,活塞杆端头越过了Yx密封底。9 M+ Z5 ]7 N, {! C1 e0 L8 U

点评

碟簧的叠合有两种方式,一种是正反成对,一种是同向串列。正反成对,当然也可以先串后对,两种叠合方式的可承载负荷和弹簧压缩行程是不同的。楼主的用法是单片正反成对。这是碟簧使用的常识,但也值得一提。  发表于 2012-11-30 20:50
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