1 碟簧的概述 碟形彈簧因其外形似碗碟狀而得名,簡稱碟簧,又稱隔膜簧片。它由外徑(D)、內徑(d)、厚度(t)、高度(Ho)四個參數(shù)組成,用金屬板料或鍛壓坯料而成的截錐形截面的墊圈式彈簧。 碟形彈簧是法國人貝利維爾(J.Belleville)于是1866年發(fā)明的,當時主要是作為墊圈使用,并在美國及法國申請了專利,因此又被稱為貝氏彈簧(Belleville Spring)。我國的碟形彈簧的研究主要是在上世紀七十年代,八十年代后開始有企業(yè)生產碟簧,隨著我國改革開放,進口設備的引進,碟簧的使用越來越廣泛。 2 碟簧的原理和特征 碟簧是承受軸向載荷的錐形環(huán)狀碟片。一般情況下,盤片厚度恒定不變,載荷均勻分布在上表面內邊緣和下表面外邊緣。碟簧通常用彈簧鋼制成,可以承受靜態(tài)載荷,沖擊載荷或動態(tài)交變載荷,能夠滿足嚴格的疲勞壽命和加載損失的要求。 與其他類型彈簧相比,碟簧具有如下特征:
3 選碟簧的基本形式 碟形彈簧是承受軸向負荷的碟狀彈簧,分為無支承面和有支承面兩種型式。有支承面碟簧由于邊緣是圓角,而大大減少了在碟簧發(fā)揮作用過程中回彈時的摩擦力導致的張力損耗??梢詥蝹€使用,也可對合組合、疊合組合或復合組合成碟簧組使用。承受靜負荷或變負荷。適用于安裝空間小,而且需要大負荷之重機械或者模具。目前歐美、日本等先進國家的工程師在機械元件上,已將碟形彈簧大量應用。除了安全性能考量,也取代原先傳統(tǒng)螺旋彈簧使用空間和負荷有限及壓縮行程過大等缺點,并提高機械之性能。
4 碟簧的類型 一般分為普通的蝶形彈簧,帶徑向溝槽的蝶形彈簧,梯形截面蝶形彈簧。由于單片蝶形彈簧的變形量和負荷值往往不能滿足要求。所以一般組合使用。
5 碟簧與彈簧相比的優(yōu)點 1. 碟形彈簧在較小的空間內承受極大的載荷。與其他類型的彈簧比較,碟形彈簧單位體積的變形能較大。具有良好的緩沖吸震能力,特別是采用疊合組合時,由于表面摩擦阻力作用,吸收沖擊和消散能量的作用更顯著。 3. 碟形彈簧由于改變碟片數(shù)量或碟片的組合形式,可以得到不同的承載能力和特性曲線,因此每種尺寸的碟片,可以適應很廣泛的使用范圍,這就使備件的準備和管理都比較容易。 4. 在承受很大載荷的組合彈簧中,每個碟片的尺寸不大,有利于制造和熱處理。當一些碟片損壞時,只需個別更換,因而有利于維護和修理。 5. 正確設計、制造的蝶形彈簧,具有很長的使用壽命。 6. 由于碟形彈簧是環(huán)形的,力是同心方式集中傳遞的。因為有了這些優(yōu)點,碟形彈簧常被用于重型機械設備、飛機、大炮等機器或武器中作強力緩沖和減震裝置;也是離合器、安全閥、減壓閥等中的壓緊裝置。 6 碟簧的選型 碟簧簧主要應用于由溫度和壓力波動(或梯度)引起的經常性泄漏或者密封要求高的閥門,低速旋轉設備上的軸承,設備和管道法蘭。 在碟簧的選用主要注意三個問題: 7 碟簧的安裝方式 疊加組合時盡量減少所用簧片的數(shù)量。
簧片的疊加組合方式影響彈性(變形)系數(shù)。 右圖簧片不同的疊加組合方式(圖2) END |
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