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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
$ b4 ]: ?" j) Z9 S& p# q- ^  ?7 t2 n  l' j
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
0 W  o8 N+ s. f- {+ B% j6 g
! O7 [7 A/ B7 j% w帮楼主贴出图片。1 h; y- K- x0 x* B
. e8 ~$ D6 L; i) X5 G" F, `/ f$ v

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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
4 J+ E" }4 ?& d, F: f% A. M" Y2 _2 F  K+ m4 c$ `! M
楼上说得很对。
  S4 w7 G! x9 b+ n4 K* K首先要搞清这个油缸做什么用。/ z1 q: A/ O1 `$ g% [5 O
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。5 y1 ^- V7 E3 M( j/ X
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。+ r- f' y( ]& H' Z6 O6 D) 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。
$ T/ p) i! y, i, g% U5 L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。
& j( B6 T3 v, R. _0 N  Q" O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, f; K* X3 h0 y0 }: y; C
( n6 H& j# u) n  s1 ~8 v2 u$ t
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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
. v4 N; i5 ]& B& m* k! q6 u: t3 |" @+ G! G
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。
: g7 l4 z, R) I* X: h电脑上装有机械设计手册(新编软件版)2008,打开找到:9 Y6 s5 [* G) }3 G7 u( P' T6 b& p
1 T2 A4 G: m3 h0 m0 [! p6 n7 t! i% _
% [7 e2 Q; S* H! C& C8 E  s
& H( p& C0 ]5 J# z/ G% l  k# b
2 Z+ _  V8 R( r+ m% T! s

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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 , j, }- D8 [9 Y7 ~" h& |5 Z

, p9 a+ X+ K; {/ ~- H# \3 S: @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:/ ~& w. K3 |! @, F0 m% u
外径D=140. c6 l3 Q( ^8 O% o' I/ s
内径d=72; q1 K' h6 y0 {% a. e1 T$ j' k5 G  T
簧片厚t=8
  f& ]0 W3 q  @7 I9 V2 c+ p自由高度Ho=11.2' h  N9 ~, ~4 L: S4 w, L9 J
碟簧压平计算值ho=3.2! `! Z; {$ h& R; n+ w& \
f=0.75*ho=2.4  `; g5 \. p) w$ ?! ~
在碟簧压缩高度为 f 时的负荷 F=85300N, X! L1 ~* E" Y0 }4 Q& q8 L9 X$ F
2 e6 _! Y* [, ~! h

6 I5 `5 `7 q6 w! g0 E' G$ H
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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
8 B6 f2 X  O# H0 g
6 F2 U8 \  ?. J+ X4 n; g2 i从楼主所给图纸,可以看到用了21片这样的碟簧。
$ p6 B3 `4 }- E( i21片叠起,在没有负载时的自由高度应该是11.2*21=235.2
6 G1 n2 X) X  [) d1 m而在图示状态,碟簧高度从图纸上量得,为211.4. S9 x# N5 q3 N3 \7 [  ]8 {
如果压力油进入,活塞压到底,碟簧高度是211.4-40=171.46 g2 q6 V# C4 i6 K0 E2 X2 @- j
另外还有两个尺寸:
( ^& ~8 \$ e% m在0.75ho时,碟簧高度184.83 B5 C, }, a! S0 l" z
碟簧压平时,碟簧高度168.0
% P+ n! |. h0 S, Y由上面5个尺寸,可以得到碟簧的工作三角图:7 b& D: d- g; W' L+ o( u. D

0 g+ D6 R0 X) m2 `1 L$ b( h, w; q- {( v) s

% z- X) J2 R1 Q0 H8 a1 O
/ R5 P2 Y: G) t5 y% }5 u

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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。
3 v" q# u3 y( G' B4 d% f& _9 y) 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),
. R+ Q* J& E& a  Q% A在油液压力为16MPa时,负荷为0.00865*16*1000000=138470(N), h; d# {1 G5 Z8 v4 a
大于把活塞压到底所需要的负荷107980N。
( |9 D* s" r+ u  I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 3 `* c, {: t0 v4 t" m4 l
, I! b% Y0 U, @; r! N7 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。6 B, V# ?# o4 q& y" j
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。' P  J- D: G7 _( [4 C9 x2 s. l. s& F
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。; M  P1 l9 O5 C

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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