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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 , E, j! _7 W: b3 }! X$ ~& N
1 E5 _: ]' @, O6 a
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 8 P; n  `% n% s0 a) v* X
) g; h4 o# j+ t, V2 S# f
帮楼主贴出图片。
- U4 b" F! C" ~. U- Y. J+ {+ q& g5 l* [( {9 x

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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 % Y4 n! L% B( [' b& G. |) y
9 s* U, b0 C. T! ?" c
楼上说得很对。. c4 u9 b  b5 y
首先要搞清这个油缸做什么用。* o& W6 U' ?1 w6 k2 D
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。. u- I1 F5 n2 d4 e9 K
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 K7 C6 p+ f6 d: d3 z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。% N3 V9 D6 g7 S3 U
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。- |4 x# G7 S7 \& n' t3 x! {
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。
0 j4 {" j9 f% x1 s
# ^5 [: t: r' V5 }7 l( ~9 ^
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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 2 y/ J+ n; j3 f+ @
( a4 I! u7 a" a5 U1 x7 b
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。1 ~& }3 D/ @% H2 g0 c- X  q
电脑上装有机械设计手册(新编软件版)2008,打开找到:( ~/ _3 {; }+ D' M$ g  U2 O
; i5 d( C& D- O- o1 A
; w% V2 C/ ~. z9 @# j

, _1 D6 |9 \2 H0 B$ }: S" G
. W1 }/ D  y0 i1 }

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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 . Q7 w, {+ X5 N' _( D9 x
: g; ~  H% f' P. Y, f
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:
& i* H/ u4 |: s% @! t# C! K; r  P0 J' \外径D=140. T9 E# T0 _" a* h3 L' M# `
内径d=72- r: ~# e) f( N  K4 t! W7 {
簧片厚t=8" h* R) ?' d1 q& p
自由高度Ho=11.2
: E; m% v: y" k) [3 C# X' a0 V3 ?碟簧压平计算值ho=3.2- C2 H6 |  \3 f+ ]
f=0.75*ho=2.4& ^, f$ g8 L8 R! _
在碟簧压缩高度为 f 时的负荷 F=85300N, j, {6 h, q1 Q, a9 I8 G
5 u5 Q+ {: v4 |( A* U: F- v
- |! J( x6 X8 P. Y$ ~1 \
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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 6 T. f6 C7 w2 {, N

. G% c' `5 Z2 C0 E从楼主所给图纸,可以看到用了21片这样的碟簧。0 c  E3 E$ A( K
21片叠起,在没有负载时的自由高度应该是11.2*21=235.2
% o. U3 r) ~7 I( ^而在图示状态,碟簧高度从图纸上量得,为211.4
: q! l* ~! r& S/ v2 Y! r8 L5 P3 Q如果压力油进入,活塞压到底,碟簧高度是211.4-40=171.4
. C+ v4 l& t9 v( _另外还有两个尺寸:
( A/ ?4 `, l; y6 n$ }在0.75ho时,碟簧高度184.8
! U% q' Y8 N- e4 H! N碟簧压平时,碟簧高度168.0; ^+ i/ `& v* t9 {. u; u
由上面5个尺寸,可以得到碟簧的工作三角图:1 H# Z6 [1 ?5 ^9 f1 z2 |3 A/ s1 K

/ z3 p  I* J4 |' X
4 J7 m( |0 g* {2 b0 n7 L# z$ H9 @% l& q6 |& M! F( o6 O( C
& {& |. g8 r. H! x5 i

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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。# Z9 O$ h& a3 X9 U* p+ G0 u
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),4 @) t& E% z  ]* e: z" A. E3 I4 y
在油液压力为16MPa时,负荷为0.00865*16*1000000=138470(N)3 Z5 [# o- W# ?. {% i
大于把活塞压到底所需要的负荷107980N。& \9 N* u0 ]/ f# B: Z
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 , e" S0 j4 u+ Z; g5 z2 B" U

: E) U# i, d0 o$ @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。
7 y# _/ C9 O2 W! Y) J; l8 Q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。
; c$ O- F* j5 F2 G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。
" g: R' S8 @; x; f1 G

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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