关于碟簧缸的设计问题。带附图。

装装

/ R# R  |+ c4 Z! Z; w' B) |- H- g5 ^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

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帮楼主贴出图片。
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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

楼上说得很对。
. f) q( b4 P5 D$ Y/ [, P- N% F首先要搞清这个油缸做什么用。
. h# }* ^6 o8 c" c! J7 _+ m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。
  _/ T, B5 m9 ^9 y9 {7 l7 V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。
( @6 c' A& Y; p5 Z- n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。

害怕伏枥

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。
) ]/ D; w! I' p' l- ~电脑上装有机械设计手册（新编软件版）2008，打开找到：

( e. o% s0 g/ B和


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害怕伏枥

$ h  K. a: d; m* W
; h! |  \0 y2 Y& r4 B/ N; C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：
外径D=140
. C- o" Z" }! J7 ?  s# D1 r内径d=72
! a2 m- L; x3 D0 U4 X) w: u簧片厚t=8
自由高度Ho=11.2
碟簧压平计算值ho=3.2
2 i9 B' K$ @1 Q& Nf=0.75*ho=2.4
5 m4 h+ V. F8 v7 q' ~- o在碟簧压缩高度为 f 时的负荷 F=85300N


* h' J  h5 ?2 }3 O

害怕伏枥

1 G* k. E; e" }; C) S" u  P( [/ ]! J" V从楼主所给图纸，可以看到用了21片这样的碟簧。
21片叠起，在没有负载时的自由高度应该是11.2*21=235.2
而在图示状态，碟簧高度从图纸上量得，为211.4
3 J' l2 W  X  g' B/ `  c如果压力油进入，活塞压到底，碟簧高度是211.4-40=171.4
另外还有两个尺寸：
在0.75ho时，碟簧高度184.8
碟簧压平时，碟簧高度168.0
由上面5个尺寸，可以得到碟簧的工作三角图：
/ b2 Q/ j: E( N
* F+ }; o% ?9 W( r+ a2 x
8 _" O; H! E6 o( I  H( Y8 G! x! _

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。
! Z, i- J  g# M6 P% v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），
在油液压力为16MPa时，负荷为0.00865*16*1000000=138470（N）
- t6 H& G: {% h: a( G. Q# N大于把活塞压到底所需要的负荷107980N。
3 ~7 T6 d3 s  _! O$ h6 [" `因此，楼主图纸上的油缸的设计计算无误。

害怕伏枥

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。
% w2 g$ B8 o, |$ _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。