关于碟簧缸的设计问题。带附图。

装装

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。

学习进步

楼主贴图，大家直接看到，才好发表意见

害怕伏枥

/ ~/ Y- e! w& K; T0 g: @
帮楼主贴出图片。

把头

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。

害怕伏枥

& ?, Q/ Q0 e' j6 J9 a8 z. d7 s楼上说得很对。
首先要搞清这个油缸做什么用。
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。
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。
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。
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。
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。
1 ?! e! A( Z) |$ R2 p2 S: L% w- O& ?
& D7 k' J, ]% k; y' y

害怕伏枥

( V5 Y5 r8 P5 W& k0 P6 M5 A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。
电脑上装有机械设计手册（新编软件版）2008，打开找到：

9 ~0 O! G: e- U. e: a! y和

害怕伏枥

" t( @' Q6 Q2 U' H$ \. o8 Y/ X* @
2 N+ [% |! J) |" y; E* p& F5 L6 z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：
1 b/ C. @* @: s/ f外径D=140
' \3 L0 Q1 h% P/ M2 ~内径d=72
簧片厚t=8
自由高度Ho=11.2
碟簧压平计算值ho=3.2
f=0.75*ho=2.4
; @2 H. t0 K0 o在碟簧压缩高度为 f 时的负荷 F=85300N
' P6 q- Z. f& A' F. P6 x! F1 c* z1 \* g
& |, q7 p0 v2 P7 Y: ^
+ h% e, `" v1 \5 {

害怕伏枥

6 X9 t+ I( {6 C8 Z; d: R1 G: {) f
从楼主所给图纸，可以看到用了21片这样的碟簧。
3 n& u& {- ]; f  O. N. ~! Y+ o2 R  H21片叠起，在没有负载时的自由高度应该是11.2*21=235.2
  I) F7 q: p( e0 W7 x8 p5 N) J而在图示状态，碟簧高度从图纸上量得，为211.4
# C9 L; J) J4 K) [如果压力油进入，活塞压到底，碟簧高度是211.4-40=171.4
/ A: M; H% \" X. }2 q4 h另外还有两个尺寸：
6 R/ Z* m7 q7 m. e在0.75ho时，碟簧高度184.8
碟簧压平时，碟簧高度168.0
+ v0 B1 r# s- ?由上面5个尺寸，可以得到碟簧的工作三角图：

( C+ w8 W# z( U/ }$ j3 F7 d% |5 E

; y' B4 y% ]0 r, w0 g0 `

害怕伏枥

再回到楼主的图纸，给出的活塞直径为145，活塞杆直径为100。
  d2 ?; T( c0 A6 ?6 n4 s$ ]7 b5 E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），
' J1 u6 F5 w3 M# J2 A在油液压力为16MPa时，负荷为0.00865*16*1000000=138470（N）
大于把活塞压到底所需要的负荷107980N。
+ b! X+ B# w1 t$ p因此，楼主图纸上的油缸的设计计算无误。

害怕伏枥

2 t! v3 ^, A9 F6 z& J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。
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。
. U% Q  c" w9 D! \% 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。