关于碟簧缸的设计问题。带附图。

装装

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

' d. \" x; @2 Q& N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

! t7 c9 Y  P: e楼上说得很对。
  w; L$ e4 Z7 O$ }5 ^8 s% X首先要搞清这个油缸做什么用。
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。
2 v: y6 P% x, m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。
7 c3 O3 E3 U( s/ f  |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。
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。
# Z, p# M( D1 r3 B1 T. V
+ \( S0 h5 B1 R6 ]$ i; e4 n8 u

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。
电脑上装有机械设计手册（新编软件版）2008，打开找到：
9 Z( \  Z( C8 I( Z3 t
! a' o) \( F, R( C和
% ~8 x5 [; h6 L" [

, l/ d, [: Q+ d) }, ]- |- w6 I

害怕伏枥

9 C, j6 q5 q, _) z- k
- y% H/ n4 f8 P0 F' ]. R. Y3 x$ M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：
! s( K2 _' w4 t$ M+ w! ^外径D=140
内径d=72
3 X9 m( E4 J: W: n簧片厚t=8
自由高度Ho=11.2
碟簧压平计算值ho=3.2
3 t  |  q$ O/ T7 T! t1 L" Q# Gf=0.75*ho=2.4
% r; `. \. @7 f5 S) W9 r在碟簧压缩高度为 f 时的负荷 F=85300N
: q% Z& ]9 I6 Z
% V, C( X5 O; T

害怕伏枥

* E9 g4 D6 t) m6 w$ 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
* m+ c* }/ \9 b; C, O: O! R7 P: f7 d而在图示状态，碟簧高度从图纸上量得，为211.4
如果压力油进入，活塞压到底，碟簧高度是211.4-40=171.4
3 L* Q' b9 d3 w! N3 ?9 t" S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
+ m- b, X- a4 I; T. C5 I1 [由上面5个尺寸，可以得到碟簧的工作三角图：
" i* g; F  g' }$ R


4 q& l2 {; p8 t, ?

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。
2 f" V$ w  x8 G( Q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）
大于把活塞压到底所需要的负荷107980N。
因此，楼主图纸上的油缸的设计计算无误。

害怕伏枥

' k" g* z, Y# e
, m* n! y: X7 C# P& C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。
6 p- @7 ^& K, a) a6 N& \9 \+ c9 k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。
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。