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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 ~( M- k+ ~0 w! K
- k4 t: q+ X: ~% 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 6 ?$ b1 p/ [5 W5 `7 `* Y+ {9 _

6 `- \5 c+ W; R! f5 {; _& t帮楼主贴出图片。; v; _( j1 X& @$ K) S/ u4 j
: F- L: A) W  v6 |8 S0 {

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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 ' J' h( `2 Z1 n

& J8 z' t7 y8 V2 z3 P! D' s2 G- Y  s楼上说得很对。; C5 p) ~+ A) y: B
首先要搞清这个油缸做什么用。, `7 V$ f! O! G9 Y# _3 h% _
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。
; i8 T9 o+ E+ S7 ]% D2 f, q0 y: w# _' Z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。" m" Y6 M" g- q% `+ ^  _
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。
: m2 f( J6 b" O9 Y0 ~" }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。
- P6 K' ^4 I' I5 H$ V6 H! I2 k% u' F; r$ 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# P, |3 n3 T/ \: G- r
+ D, T; G  Y- _! N
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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 ) }' }( L/ ~- @4 Z6 X5 H2 l
( I2 S+ n" t2 \0 O
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。
: S2 R4 O* J" d! V) U3 K电脑上装有机械设计手册(新编软件版)2008,打开找到:4 E: M! o4 f0 k- m2 P, x7 k4 c3 W
" H% \- G: R- u/ e* A
- F1 Y' x0 t0 r) J0 C

$ ~% `& S4 U; T. f8 z
$ X+ }8 a. s0 ]

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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
* a! ^3 y& `# _) G# [  `% Q# }1 s, T' p
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:
) J  `' M2 o! j4 v, ~  O# ?1 a外径D=140
& u% z: s$ U& R. `& C  @8 v$ i' f内径d=72
8 i# q+ c+ }& @9 E0 B5 k8 c簧片厚t=8
* ~0 ~' d( H# F: e- M6 s4 j; p自由高度Ho=11.2- l2 ~- J  T) T9 R
碟簧压平计算值ho=3.2
3 [6 h7 Q; j' }" b) y9 Df=0.75*ho=2.4; J% c+ n) D7 C, k* y) j
在碟簧压缩高度为 f 时的负荷 F=85300N
: h( K7 ?! h! f! ~2 {( j# D+ f. ?- u! b$ O5 f

4 `8 ^( M  c) Y0 _9 Y0 t% e; L
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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
* d9 N% A# v9 z8 K' Z! @2 b+ ]6 @! O: V/ E4 N
从楼主所给图纸,可以看到用了21片这样的碟簧。  @8 ^3 a7 g+ k
21片叠起,在没有负载时的自由高度应该是11.2*21=235.2
' q8 K( X: e: m+ D' y* B而在图示状态,碟簧高度从图纸上量得,为211.4
+ y% j9 t7 u) n$ S8 Q# ^& z' {如果压力油进入,活塞压到底,碟簧高度是211.4-40=171.4
' }! r! O( a7 p0 `+ J& u) H7 e; z' n另外还有两个尺寸:: d4 g: g+ ^- \+ k1 r2 B- J0 @& k
在0.75ho时,碟簧高度184.8; o  u3 y9 W; ]; p8 A2 T
碟簧压平时,碟簧高度168.08 ?3 G$ ?8 b# Q+ T7 S
由上面5个尺寸,可以得到碟簧的工作三角图:; ?) ]; Y- i* v. P

( {8 B; V+ ]( d* W# M, e) m. a2 i( \! J# t  t
: F" \7 d# O# G7 Q4 d+ K7 m# U) v
# F) j% O, O: l* 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。
& O/ N$ D/ _& \. d1 i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 X. w0 e1 Z& ]! k, O在油液压力为16MPa时,负荷为0.00865*16*1000000=138470(N)# K: m8 \1 C( S& P
大于把活塞压到底所需要的负荷107980N。
. o' ^- s: i$ t' \% T0 @+ u8 c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 % d, L, U7 }. o1 ]
* u% _" j# G6 Y" f9 ~% l+ Q+ F# 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。# J% e8 X, a, s+ `! u( ^  O& 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。9 ?$ b* D, e9 k- E, E+ ^' s) R
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。
( k/ x& V: D* Y0 @* I! j

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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