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銳爾立彈性技術(shù)有限公司

語(yǔ)言 語(yǔ)言 語(yǔ)言

Disc spring

碟形彈簧

全部分類
產(chǎn)品名稱

GBT1972-國(guó)標(biāo)碟形彈簧

為了更長(zhǎng)的使用壽命，銳爾立?碟簧制程也精益求精： 沖壓：內(nèi)外精沖生產(chǎn)，提高內(nèi)外徑真圓度、光亮帶，通過研磨表面處理，清除縱向溝紋，使之更光滑，有更高的疲勞壽命； 車加工：內(nèi)外精密車削，車工紋方向與主要應(yīng)力方向一致，減少破裂的危險(xiǎn)，提高疲勞壽命。 熱處理：有溫度監(jiān)控，碳勢(shì)監(jiān)控，智能控制，可以查詢歷史數(shù)據(jù)，報(bào)警查詢，數(shù)...
產(chǎn)品名稱

DIN2093-德標(biāo)碟形彈簧

碟形彈簧設(shè)計(jì)計(jì)算碟形彈簧型式品種繁多，設(shè)計(jì)計(jì)算方法也有數(shù)十種之多。這里只介紹普通等截面碟形彈簧的標(biāo)準(zhǔn)GB/T1972-2005采用的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。碟形型式單片碟形彈簧的結(jié)構(gòu)型式分兩種 ：一種是無(wú)支承面碟形彈簧（圖1-a）；另一種是有支承面碟形彈簧（圖1-b）。圖1-a 無(wú)支承面 圖1-b有支承面2、 碟簧尺寸、參數(shù)名稱...
產(chǎn)品名稱

耐高溫碟形彈簧

【問】：常用耐高溫材質(zhì)有哪些？他們耐溫范圍多少？【銳爾立?】：推薦耐超高溫材質(zhì)：Inconel X-750，Inconel 718，Nimonic 90，其余材質(zhì)/牌號(hào)/執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)/耐溫范圍及板材厚度，請(qǐng)參考下表：碟形彈簧設(shè)計(jì)計(jì)算 碟形彈簧型式品種繁多，設(shè)計(jì)計(jì)算方法也有數(shù)十種之多。這里只介紹普通等截面碟形彈簧的標(biāo)準(zhǔn)GB...
產(chǎn)品名稱

耐腐蝕蝶形彈簧

【銳爾立彈性技術(shù)】蝶形彈簧簡(jiǎn)介：碟形彈簧為圓錐形盤狀，適用于空間狹小、負(fù)載很大的場(chǎng)合，既可以單個(gè)使用，又可以多個(gè)串聯(lián)或并聯(lián)使用，特點(diǎn)：變載荷、剛度大、省空間。應(yīng)用：于航天，航空，核電，工程機(jī)械，重型設(shè)備，橋梁，海洋工程，電梯，閥門，白色家電，3C電子等；【銳爾立彈性】生產(chǎn)德標(biāo)，國(guó)標(biāo)蝶形彈簧，標(biāo)準(zhǔn)包含：DIN2093，G...
產(chǎn)品名稱

閥門用碟形彈簧

由于蝶簧可預(yù)測(cè)性，可靠性和無(wú)與倫比的疲勞壽命，當(dāng)用于安全閥，電梯離合器和安全制動(dòng)器以及工業(yè)管道系統(tǒng)的支撐等關(guān)鍵應(yīng)用時(shí)，碟形彈簧比其他類型的彈簧(如螺旋彈簧，鐘形墊圈，鐘形彈簧和錐形墊圈)更受青睞；貝爾維爾墊圈在閥門中的一個(gè)常見應(yīng)用是填料的動(dòng)態(tài)加載；術(shù)語(yǔ)“動(dòng)態(tài)加載”是指使用閥門彈簧來(lái)維持密封上的負(fù)載；閥瓣用于保持壓蓋從動(dòng)...
產(chǎn)品名稱

齒面碟形防松墊圈

銳爾立專業(yè)生產(chǎn)齒面碟形防松墊圈，國(guó)標(biāo)參與制定者。
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碟形彈簧介紹

碟形彈簧設(shè)計(jì)計(jì)算

碟形彈簧型式品種繁多，設(shè)計(jì)計(jì)算方法也有數(shù)十種之多。這里只介紹普通等截面碟形彈簧的標(biāo)準(zhǔn)GB/T1972-2005采用的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。

  1. 碟形型式

單片碟形彈簧的結(jié)構(gòu)型式分兩種 ：一種是無(wú)支承面碟形彈簧（圖1-a）；另一種是有支承面碟形彈簧（圖1-b）。

圖1-a 無(wú)支承面 圖1-b有支承面

2、 碟簧尺寸、參數(shù)名稱及單位

碟簧尺寸、參數(shù)名稱、代號(hào)及單位按表1的規(guī)定。


表 1

尺寸、參數(shù)名稱

代 號(hào)

單 位

外徑

D

mm

內(nèi)徑

d

中性徑

D0

厚度

t

有支承面碟簧減薄厚度

t′

單片碟簧的自由高度

H0

組合碟簧的自由高度

Hz

無(wú)支承面碟簧壓平時(shí)變形量的計(jì)算值 h0 = H0 - t

h0

有支承面碟簧壓平時(shí)變形量的計(jì)算值h0′ = H0 - t′

h0′

支承面寬度

b

單片碟簧壓平時(shí)的計(jì)算高度

Hc

組合碟簧壓平時(shí)的計(jì)算高度

Hzc

單片碟簧的負(fù)荷

F

N

壓平時(shí)的碟簧的負(fù)荷的計(jì)算值

Fc

與變形量fz對(duì)應(yīng)的組合碟簧負(fù)荷

Fz

考慮摩擦?xí)r疊合組合碟簧負(fù)荷

FR

對(duì)應(yīng)于碟簧變形量f1 ，f2 ，f3 ，…… 的負(fù)荷

F1，F(xiàn)2 ，F(xiàn)3 ，……

單片碟簧在f = 0.75 h0 時(shí)的負(fù)荷

Ff = 0.75 h0

與碟簧負(fù)荷F1，F(xiàn)2 ，F(xiàn)3 ，……對(duì)應(yīng)的碟簧高度

F1，F(xiàn)2 ，F(xiàn)3 ，……

mm

單片碟簧的變形量

f

對(duì)應(yīng)于碟簧負(fù)荷F1，F(xiàn)2 ，F(xiàn)3 ，……的變形量

f1 ，f2 ，f3 ，……

不考慮摩擦力時(shí)疊合組合碟簧或?qū)辖M合碟簧的變形量

fz

負(fù)荷降低值（松弛）

ΔF

N

高度減少值（蠕變）

ΔH

mm

對(duì)合組合碟簧中對(duì)合碟簧片數(shù)或疊合組合碟簧中疊合碟簧組數(shù)

i


疊合組合碟簧中碟簧片數(shù)

n

碟簧剛度

F′

N/mm

碟簧變形能

U

N·mm

組合碟簧變形能

UZ

直徑比C = D/d

C


碟簧疲勞破壞時(shí)負(fù)荷循環(huán)次數(shù)

N

摩擦系數(shù)

fM，fR

彈性模量

E

N/mm2

泊松比

μ


計(jì)算系數(shù)

K1，K2 ，K3 ，K4

N/mm2

計(jì)算應(yīng)力

σ

位置OM、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ處（見圖1）的計(jì)算應(yīng)力

σOM，σⅠ，σⅡ，σⅢ，σⅣ

kg

變負(fù)荷作用時(shí)計(jì)算上限應(yīng)力

σmax

變負(fù)荷作用時(shí)計(jì)算下限應(yīng)力

σmin

變負(fù)荷作用時(shí)對(duì)應(yīng)于工作行程的計(jì)算應(yīng)力幅

σa

疲勞強(qiáng)度上限應(yīng)力

σr max

疲勞強(qiáng)度下限應(yīng)力

σr min

疲勞強(qiáng)度應(yīng)力幅

σra

質(zhì)量

m

注：中性徑指碟簧截面翻轉(zhuǎn)點(diǎn)（中性點(diǎn)）所在圓直徑。 D0 =（D – d）/ ㏑（D/d）

kg

3、碟簧組合方式

碟簧組合方式分還是為對(duì)合（圖2）及疊合（圖3）兩種，可混合組合（圖4）

圖2對(duì)合組合碟簧

圖3疊合組合碟簧


圖4 可混合對(duì)合組合碟簧

對(duì)于杠桿臂的縮短，可以影響力的大小，所以碟形彈簧就派生出有支承面的碟簧，這樣無(wú)支承面碟簧在上下面的支承面的影響下，力增大了。為使標(biāo)準(zhǔn)碟簧力不變，這樣就可以將原有厚度減薄，一來(lái)節(jié)約資源，二來(lái)減輕重量。所以標(biāo)準(zhǔn)碟簧的支承面寬度一般在D/150左右，其減薄比例為表2：

表 2

厚度比

A

B

C

t`/t

0.94

0.94

0.96

只有碟簧厚度t ≧ 6.5 mm 時(shí)才有應(yīng)用，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)規(guī)定碟簧厚度t≧ 6.5 mm時(shí)是用鍛坯加工的。

③、碟形彈簧f- F特性線不是線性的，不同的h0／t有不同的特性線。

④、碟形彈簧的理論計(jì)算公式與實(shí)際有差異。

例如：B50碟簧計(jì)算和實(shí)測(cè)特性曲線有如圖差異。

其原因有：⒈）碟簧的理論與實(shí)際有不符之處；

⒉）當(dāng)f / h0 > 0.75時(shí)，由于實(shí)際杠桿臂縮短，碟簧負(fù)荷比計(jì)算值要大，這部分的計(jì)算特性曲線與實(shí)測(cè)特性曲線有較大的差別，所以標(biāo)準(zhǔn)對(duì)負(fù)荷的偏差用Ff = 0.75h0考核。

⑤、疊合組合碟簧 FZ = n · F

fz = f

Hz = H0 + (n-1) ·t

⑥、對(duì)合組合碟簧 FZ = F

fz = i · f

Hz = i · H0

⑦、復(fù)合組合碟簧 FZ = n · F

fz = i · f

Hz = i ·[ H0 + (n-1) ]·t

⑧、實(shí)際設(shè)計(jì)與使用中要考慮摩擦力，具體加減系數(shù)可參見GB / T1972-2005。

5、壽命設(shè)計(jì)

碟簧作用負(fù)荷不變或在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)只有偶然變化，在規(guī)定壽命內(nèi)變化次數(shù) < 1×10次，稱之為靜載荷。而作用在碟簧上的負(fù)荷在預(yù)加負(fù)荷F1和工作負(fù)荷F2之間循環(huán)變化，在規(guī)定壽命內(nèi)變化次數(shù) > 1×10次，稱之為變負(fù)荷。

靜載荷承載前用壓平負(fù)荷效驗(yàn)Ff = h0產(chǎn)生的σOM ，應(yīng)接近彈簧材料的屈服極限σs ，如用標(biāo)準(zhǔn)中的彈簧鋼，一般σs = 1400–1600 N/mm2。

變載荷的壽命是由Ⅱ處或Ⅲ處的預(yù)載和終載決定的。預(yù)載產(chǎn)生的應(yīng)力為σmin ，終載產(chǎn)生的應(yīng)力為σmax 。

有了這兩個(gè)預(yù)載，根據(jù)不同的厚度，再到GB / T1972-2005標(biāo)準(zhǔn)中三個(gè)疲勞強(qiáng)度曲線圖中找出對(duì)應(yīng)的壽命線域。如圖所示。

圖 6 t < 1.25 mm 碟簧的疲勞強(qiáng)度曲線圖

圖 7 1.25 mm ≤ t ≤ 6 mm 碟簧的疲勞強(qiáng)度曲線圖

圖8 6 mm < t ≤ 16 mm 碟簧的疲勞強(qiáng)度曲線圖

碟形彈簧尺寸極限偏差

一、厚度極限偏差

厚度極限偏差見表1。

表1 厚度極限偏差　　 單位為毫米

組別

t(t’)

極限偏差

1

0.2≤t≤0.6

+0.03

–0.06

0.6＜t＜1.25

+0.03

?0.09

2

1.25≤t≤3.8

+0.04

?0.12

3.8＜t≤6.0

+0.05

?0.15

3

6.0＜t≤14.0

±0.10

二、外徑、內(nèi)徑的極限偏差

碟簧的外徑、內(nèi)徑極限偏差按GB/T1800.4 標(biāo)準(zhǔn)要求，見表2。

碟簧的外徑、內(nèi)徑極限偏差分為Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)。

表2 外徑、內(nèi)徑極限偏差 單位為毫米

外徑或內(nèi)徑

D

d

Ⅰ級(jí)（h12）

Ⅱ級(jí)（h13）

Ⅰ級(jí)（H12）

Ⅱ級(jí)（H13）

＞3～6

0

?0.12

0

?0.18

+0.12

0

+0.18

0

＞6～10

0

?0.15

0

?0.22

+0.15

0

+0.22

0

＞10～18

0

?0.18

0

?0.27

+0.18

0

+0.27

0

＞18～30

0

?0.21

0

?0.33

+0.21

0

+0.33

0

＞30～50

0

?0.25

0

?0.39

+0.25

0

+0.39

0

＞50～80

0

?0.3

0

?0.46

+0.3

0

+0.46

0

＞80～120

0

?0.35

0

?0.54

+0.35

0

+0.54

0

＞120～180

0

?0.4

0

?0.63

+0.4

0

+0.63

0

＞180～250

0

?0.46

0

?0.72

+0.46

0

+0.72

0

三、自由高度極限偏差

表3 單片碟簧的自由高度極限偏差 單位為毫米

組別

t(t’)

極限偏差

1

＜1.25

+0.10

?0.05

2

1.25≤t≤2

+0.15

?0.08

2＜t≤3

+0.20

?0.10

3＜t≤6

+0.30

?0.15

3

6＜t≤16

±0.30

四、碟簧負(fù)荷

碟簧的檢測(cè)負(fù)荷Ft，是在測(cè)試高度Ht=H0-0.75h0這一位置測(cè)得的。碟簧的負(fù)荷極限偏差見表5。如有其他特性要求或測(cè)試組合碟形彈簧，碟簧的負(fù)荷極限偏差應(yīng)由供需雙方協(xié)議商定。

表5 碟簧負(fù)荷極限偏差

組別

t

mm

極限偏差（一級(jí)）

Ft（Ht=H0-0.75h0）

N

極限偏差（二級(jí)）

Ft（Ht=H0-0.75h0）

N

1

t＜1.25

+25%

?7.5%

+30%

-10%

2

1.25≤t≤3

+15%

?7.5%

+20%

?10%

3＜t≤6

+10%

?5%

+15%

-7.5%

3

6＜t≤16

±5%

±10%

碟簧尺寸、型號(hào)、設(shè)計(jì)值

一、A系列尺寸

碟形彈簧：D/t≈18，h0/t≈0.4，E=206000MPa，ν=0.3。

A系列尺寸參數(shù)見表1。

表1　A系列碟簧尺寸

組別

D

mm

d

mm

t或tfa

mm

h0

mm

H0

mm

Ft

N

Ht

mm

σⅡ

MPa

σOM

MPa

s≈0.75h0

s≈h0

1

8

4.2

0.4

0.2

0.6

210

0.45

1218

?1605c

10

5.2

0.5

0.25

0.75

325

0.56

1218

?1595

12.5

6.2

0.7

0.3

1

660

0.77

1382

?1666c

14

7.2

0.8

0.3

1.1

797

0.87

1308

?1551

16

8.2

0.9

0.35

1.25

1013

0.99

1301

?1555

18

9.2

1

0.4

1.4

1254

1.1

1295

?1558

20

10.2

1.1

0.45

1.55

1521

1.21

1290

?1560

2

22.5

11.2

1.25

0.5

1.75

1929

1.37

1296

?1534

25

12.2

1.5

0.55

2.05

2926

1.64

1419

?1622c

28

14.2

1.5

0.65

2.15

2841

1.66

1274

?1562

31.5

16.3

1.75

0.7

2.45

3871

1.92

1296

?1570

35.5

18.3

2

0.8

2.8

5187

2.2

1332

?1611c

40

20.4

2.25

0.9

3.15

6500

2.47

1328

?1595

45

22.4

2.5

1

3.5

7716

2.75

1296

?1534

50

25.4

3

1.1

4.1

11976

3.27

1418

?1659c

56

28.5

3

1.3

4.3

11388

3.32

1274

?1565

63

31

3.5

1.4

4.9

15025

3.85

1296

?1524

71

36

4

1.6

5.6

20535

4.4

1332

?1594

80

41

5

1.7

6.7

33559

5.42

1453

?1679c

90

46

5

2

7

31354

5.5

1295

?1558

100

51

6

2.2

8.2

48022

6.55

1418

?1663c

112

57

6

2.5

8.5

43707

6.62

1239

?1505

3

125

64

8(7.5)

2.6

10.6

85926

8.65

1326

?1708c

140

72

8(7.5)

3.2

11.2

85251

8.8

1284b

?1675c

160

82

10(9.4)

3.5

13.5

138331

10.87

1338

?1753c

180

92

10(9.4)

4

14

125417

11

1201b

?1576

200

102

12(11.25)

4.2

16.2

183020

13.05

1227

?1611d

225

112

12(11.25)

5

17

171016

13.25

1137c

?1489

250

127

14(13.1)

5.6

19.6

248828

15.4

1221c

?1596

a──t的值為標(biāo)稱值。對(duì)于減薄型帶有支承面的碟簧，所需的彈簧負(fù)荷F通過減少單片碟簧的厚度得到（其中s≈0.75h0），然后給出值tf。在尺寸系列A和B的情況下，t'≈0.94×t，在尺寸系列C的情況下，t'≈0.96×t。

b──這個(gè)值是位置Ⅲ處的最大計(jì)算拉應(yīng)力。

c──當(dāng)σOM大于1600MPa時(shí)，應(yīng)按GB/T 1972.1中8.2條規(guī)定，其σⅠ應(yīng)小于3000MPa。

二、B系列尺寸

碟形彈簧：D/t≈28，h0/t≈0.75，E=206000MPa，ν=0.3。

B系列尺寸參數(shù)見表2。

表2　B系列碟簧尺寸

組別

D

mm

d

mm

t或tfa

mm

h0

mm

H0

mm

Ft

N

Ht

mm

σⅡ

MPa

σOM

MPa

s≈0.75h0

s≈h0

1

8

4.2

0.3

0.25

0.55

118

0.36

1312

?1505

10

5.2

0.4

0.3

0.7

209

0.47

1281

?1531

12.5

6.2

0.5

0.35

0.85

294

0.59

1114

?1388

14

7.2

0.5

0.4

0.9

279

0.6

1101

?1293

16

8.2

0.6

0.45

1.05

410

0.71

1109

?1333

18

9.2

0.7

0.5

1.2

566

0.82

1114

?1363

20

10.2

0.8

0.55

1.35

748

0.94

1118

?1386

22.5

11.2

0.8

0.65

1.45

707

0.96

1079

?1276

25

12.2

0.9

0.7

1.6

862

1.07

1023

?1238

28

14.2

1

0.8

1.8

1107

1.2

1086

?1282

2

31.5

16.3

1.25

0.9

2.15

1913

1.47

1187

?1442

35.5

18.3

1.25

1

2.25

1699

1.5

1073

?1258

40

20.4

1.5

1.15

2.65

2622

1.79

1136

?1359

45

22.4

1.75

1.3

3.05

3646

2.07

1144

?1396

50

25.4

2

1.4

3.4

4762

2.35

1140

?1408

56

28.5

2

1.6

3.6

4438

2.4

1092

?1284

63

31

2.5

1.75

4.25

7189

2.94

1088

?1360

71

36

2.5

2

4.5

6725

3

1055

?1246

80

41

3

2.3

5.3

10518

3.57

1142

?1363

90

46

3.5

2.5

6

14161

4.12

1114

?1363

100

51

3.5

2.8

6.3

13070

4.2

1049

?1235

112

57

4

3.2

7.2

17752

4.8

1090

?1284

125

64

5

3.5

8.5

29908

5.87

1149

?1415

140

72

5

4

9

27920

6

1101

?1293

160

82

6

4.5

10.5

41108

7.12

1109

?1333

180

92

6

5.1

11.1

37502

7.27

1035

?1192

3

200

102

8(7.5)

5.6

13.6

76378

9.4

1254

?1409

225

112

8(7.5)

6.5

14.5

70749

9.62

1176

?1267

250

127

10(9.4)

7

17

119050

11.75

1244

?1406

t的值為標(biāo)稱值。對(duì)于減薄型帶有支承面的碟簧，所需的彈簧負(fù)荷F通過減少單片碟簧的厚度得到（其中s≈0.75h0），然后給出值tf。在尺寸系列A和B的情況下，t'≈0.94×t，在尺寸系列C的情況下，t'≈0.96×t。

三、C系列尺寸

碟形彈簧：D/t≈40，h0/t≈1.3，E=206000MPa，ν=0.3。

C系列尺寸參數(shù)見表3。

表3　C系列碟簧尺寸

組別

D

mm

d

mm

t或tfa

mm

h0

mm

H0

mm

Ft

N

Ht

mm

σⅡ

MPa

σOM

MPa

s≈0.75h0

s≈h0

1

8

4.2

0.2

0.25

0.45

38

0.26

1034

?1003

10

5.2

0.25

0.3

0.55

58

0.32

965

?957

12.5

6.2

0.35

0.45

0.8

151

0.46

1278

?1250

14

7.2

0.35

0.45

0.8

123

0.46

1055

?1018

16

8.2

0.4

0.5

0.9

154

0.52

1009

?-988

18

9.2

0.45

0.6

1.05

214

0.6

1106

?1052

20

10.2

0.5

0.65

1.15

254

0.66

1063

?1024

22.5

11.2

0.6

0.8

1.4

246

0.8

1227

?1178

25

12.2

0.7

0.9

1.6

600

0.92

1259

?1238

28

14.2

0.8

1

1.8

801

1.05

1304

?1282

31.5

16.3

0.8

1.05

1.85

687

1.06

1130

?1077

35.5

18.3

0.9

1.15

2.05

832

1.19

1078

?1042

40

20.4

1

1.3

2.3

1017

1.32

1063

?1024

2

45

22.4

1.25

1.6

2.85

1891

1.65

1253

?1227

50

25.4

1.25

1.6

2.85

1550

1.65

1035

?1006

56

28.5

1.5

1.95

3.45

2662

1.99

1218

?1174

63

31

1.8

2.36

4.15

4238

2.39

1351

?1315

71

36

2

2.6

4.6

5144

2.65

1342

?1295

80

41

2.25

2.95

5.2

6613

2.99

1370

?1311

90

46

2.5

3.2

5.7

7684

3.3

1286

?1246

100

51

2.7

3.5

6.2

8609

3.57

1235

?1191

112

57

3

3.9

6.9

10489

3.97

1218

?1174

125

64

3.5

4.5

8

15416

4.62

1318

?1273

140

72

3.8

4.9

8.7

17195

5.02

1249

?1203

160

82

4.3

5.6

9.9

21843

5.7

1238

?1189

180

92

4.8

6.2

11

26442

6.35

1201

?1159

200

102

5.5

7

12.5

36111

7.25

1247

?1213

3

225

112

6.5(6.2)

7.1

13.6

44580

8.27

1137

?1119

250

127

7(6.7)

7.8

14.8

50466

8.95

1116

?1086

t的值為標(biāo)稱值。對(duì)于減薄型帶有支承面的碟簧，所需的彈簧負(fù)荷F通過減少單片碟簧的厚度得到（其中s≈0.75h0），然后給出值tf。在尺寸系列A和B的情況下，t'≈0.94×t，在尺寸系列C的情況下，t'≈0.96×t。

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