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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
" A! q, ?1 |9 J
( V2 Z. N' J' @% v; Z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
* r# l2 i, s# X! I; O9 M' u1 }) k
, ~7 F# z- Q1 l3 e4 z# [2 q帮楼主贴出图片。) a; J# x; I, H4 l, X

: x0 U  n" j# \! D' M) s

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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 # O1 ^) I: ?' {7 K

& t8 U# r3 i6 s  H楼上说得很对。
6 o% Q8 C4 r# _( O首先要搞清这个油缸做什么用。
  W' F: D9 b7 h, z( N6 Z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。
% n% ^  ~* V' Q$ Q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 f# T3 k% \* M2 Z" D
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。7 Y9 R/ z- `, Y6 |
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。
# T: h: K3 V1 ~. ?( ]" n3 A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。+ b/ Z7 w% }5 R# ?
! Y1 l) B$ N3 J6 K9 w3 v
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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 % M% V. w" x9 V4 \3 V
) ?) A% q4 d4 @9 q( x' `
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。
, b; l7 C2 @/ A# f4 y2 N1 l, u4 @5 M6 ?电脑上装有机械设计手册(新编软件版)2008,打开找到:4 \  J* r3 b4 I4 R  h5 f9 W4 L

6 {3 R2 P: o2 o1 R$ R. m  @+ F/ y6 w
4 P# }# |+ X: x  z4 N

* Z4 k2 A4 c. H) g  u/ E1 l; v

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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
1 }; r1 @+ Z8 W7 }  O% k# K9 N( H8 t* N
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:
. `# s5 C1 h0 d6 f2 {. B" @外径D=140# M! V, H( w' X8 W  t& C4 K3 Y8 _: s( R
内径d=72
' R& Q) H" _. O簧片厚t=8
& q# N6 j; }* T( h自由高度Ho=11.2
' f0 H7 F  \$ n& ~7 c4 Z; y碟簧压平计算值ho=3.2
! G" D5 b2 g+ S: D, H( I  z7 m0 M, if=0.75*ho=2.4/ ]4 ~7 p$ Z. {7 d: i
在碟簧压缩高度为 f 时的负荷 F=85300N
  j4 _+ ]) w$ s6 w/ l7 V
4 V9 H" v( A6 N5 |1 o8 l. J
) @  E. @* l/ d/ Q1 y+ |
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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
: q1 Y# f4 K5 p  `2 e" Q- C
0 P0 W, L% H5 i" k从楼主所给图纸,可以看到用了21片这样的碟簧。6 t7 _  r; k' b5 K
21片叠起,在没有负载时的自由高度应该是11.2*21=235.27 Y( M3 q7 d- g1 X! z$ _
而在图示状态,碟簧高度从图纸上量得,为211.4
# @1 R! N+ j3 }如果压力油进入,活塞压到底,碟簧高度是211.4-40=171.4- b% q. M; j% p9 A& M
另外还有两个尺寸:) G& g% v, `9 O2 b, X; s6 e
在0.75ho时,碟簧高度184.8
# `; O. r% f6 A7 b碟簧压平时,碟簧高度168.0# L) e* t' O- \& [  T
由上面5个尺寸,可以得到碟簧的工作三角图:
1 O5 t- R" @) |" n2 a2 R- H0 Y  `# u' Z* q9 G% c& `- v

0 N! B* J( I' r9 g/ |, ]
; z' @# x2 N- u) _
; R3 `9 G  x% o/ J$ {  p7 a

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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。
) ?# W- M* p0 R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),
& t, J2 B# C1 P  C在油液压力为16MPa时,负荷为0.00865*16*1000000=138470(N)/ r' w& k; T8 `* P( I0 t; o( Y
大于把活塞压到底所需要的负荷107980N。$ D* l- ]) ]- b, _& l/ F9 d
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
. l0 I! z6 P) ~& u0 j4 Z
: J0 k3 B' y- H* n4 i( v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。
  Q- b* l: t2 U5 ?% j8 O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。
- s! Y* B5 \' a: o: I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。
$ Z& w9 |0 J; R: K# V

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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