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

) J: }  K2 O5 c$ u% }+ j& X
帮楼主贴出图片。
+ K. Y+ C& L, N: C2 a5 b; d# N& g

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

! G+ l. T/ m3 Z7 k) y9 J楼上说得很对。
  t% x3 K% u3 N! q" m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。
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。
$ X+ o7 `) A3 z" 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。
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。
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害怕伏枥

. J; R" t( e. I7 \' C& T! n
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。
5 }; v! l; d) o5 p3 Z4 d电脑上装有机械设计手册（新编软件版）2008，打开找到：
& c5 e3 ?1 @1 Q" K1 x/ R! ]$ o
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8 a$ E* c1 z. R: A1 W5 s' s$ @  e0 ?

6 K; ~2 B/ _: W+ ]* l/ C. l7 i

害怕伏枥

5 X! k% o7 O* q% Z% j) b
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：
* a& o4 Y3 p. G9 r. X7 h外径D=140
内径d=72
9 `# c$ l; h5 y- R* O) w簧片厚t=8
7 x9 K( C  P6 {! J, Z7 p, g自由高度Ho=11.2
% q6 Z) ?% a. p6 v, B碟簧压平计算值ho=3.2
f=0.75*ho=2.4
& r2 L2 d' Y3 X" t在碟簧压缩高度为 f 时的负荷 F=85300N
& F( K1 R+ Y3 P# F/ W# D+ |5 F3 d

害怕伏枥

+ z8 K: r. V7 I5 w5 x9 `7 h! E
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
! m5 A1 J$ C1 u8 Y" X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：
; ~% g& A, w) u0 \: V6 D& p在0.75ho时，碟簧高度184.8
1 \0 Z$ e; m0 e& N- Z2 H碟簧压平时，碟簧高度168.0
, n; Q- s, l( ^, W" G) J# X+ C由上面5个尺寸，可以得到碟簧的工作三角图：
9 _7 d+ I7 z$ f7 M  }
$ h: N5 l  J6 U8 r* M

; f/ e: f# C8 c1 ?0 p0 G  u

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。
& ~5 G0 {* H3 W# \- O) U" P2 ?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），
8 [+ N6 k8 O% \" h在油液压力为16MPa时，负荷为0.00865*16*1000000=138470（N）
/ U& y8 \' [4 r# a6 B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

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。
0 d% N8 O: l( ]( P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。