碟簧的选用计算1.doc

碟簧的选用计算1.doc 碟簧型号选择 1、碟簧选型 图一 碟簧基本性能 图二 碟簧的基本系数参数 图三 系数 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 1.1、俯仰机构 根据已知的条件如下图所示: 图四 碟簧压力表 图五 碟簧受力曲线 可知:碟簧预紧力7500N，压缩量92mm，压缩量在200mm时，受力16000N，刚度约为80KN/M。根据下图初步选定外径90内径46厚度3.5的碟簧(单个碟簧在完全压平后受力为1784.69kg,大于16000N)。 下图为外径为80和90的碟簧参数。 表一 碟簧参数(一) 校核计算: 1、单个碟簧的负荷 3th4E20 (1) P,,,K,17518C422,1,KD1 12(C,1)21c其中: K,,,0.6841C，12,,C,1lnC K,1 4 52E,2.06，10N/mm D C,,1.97d ,,0.3 t=3.5mm d=46mm D=90mm h0=2.5 2、单个碟簧变形量 由于采用的是对合组合，所以单个碟簧的受力等于初始受力，即预紧力 ' P,7.5KN1 P'75001,,0.428P17518 C h2.50,,0.714根据: t3.5 f,0.4，hf,0.4，2.5,1由图三可求出变形量为:，即 0.3 0.75 0 3、碟簧组的变形量 升降时的变形量:L=6000/con3?-6000=8.41mm 预紧时的变形量:L=92mm 4、碟簧个数计算 碟簧的个数: N=L碟/f=92/1=92 弹簧个数: 92 个 所以碟簧总个数为92*2=184个 5、选用型号: B904635(参数见表一) 6、单边整个碟簧组刚度计算: 223,,，，hh4Etf3f,,,,,,t2200P,,,KK,3,,，，1,6972.3 ,,,,,,,,4422,1,K,Dttt2t,,,,,,,,1，，,, tPP,,75KN/M i 与原系统基本一致。 根据所选型号计算碟簧的受力曲线，见下图，红色部分为碟簧的运动位移行 程(压缩量)，具体计算结果见附件; 图六 碟簧组计算曲线 7、结论 经计算，若保证外形尺寸，即碟簧选用外径80，内径36，厚度3的型号，压缩量符合要求时，但是单个碟簧所承受的最大压力为14092.7N，低于最大压力16000N，不能满足实际要求。 故选用B904635，其数据如下: 单边碟簧个数94，比现有系统增加14个; 外径90，内径46，厚度3.5，现有系统外径80，内径36，厚度3; 自由长度564，比现有系统长124。 2、翻转机构碟簧的选用 该处碟簧是用来替换翻转机构的拉簧，所以刚度就要由拉簧的刚度来转换，由下图可知: 图七 拉簧受力曲线 可知，在拉簧预压行程100mm时，受力为500N，刚度约为5000N/M，在碟簧替代拉簧时，由于外径相近的碟簧刚度一般情况下比拉簧大，所以此处采取将碟簧上移，到旋转中心的位置约为原来的1/3，则此时拉力增加为原来的3倍，距离为原来的1/3。刚度近似45KN/M。由下表初步选定外径60，内径20.4厚度2,h,2.1 0 表二 碟簧参数(二) 校核计算: 1、碟簧负荷 3th4E20PK,,, C421,KD,21 21(C,1)其中: K,,,0.7851C，12,,C,1lnC K,14 D C,,2.94d 52 E,2.06，10N/mm ,,0.3 t=2mm D=60mm h0=2.1 计算得: P,5382C 2、单个碟簧变形量 拉簧预紧力F拉=500N 由于碟簧的位子上移动拉簧和转动中心1/3位置，预紧力就是拉簧预紧力的 3倍 P,1.5KN,1500N1 P15001 ,,0.285382PC h2.1,,1根据图三计算单个形变量(): t2 f,0.17h取，即 f,0.17，2.1,0.3570 3、碟簧组的变形量 原拉簧行程: 100mm 改变后碟簧行程: L=33.3mm 4、碟簧个数计算 碟簧的个数:N=L碟/L单=33.3/0.357?94 所以选取94个碟簧 总的碟簧个数94*2=184个 型号:B602022 223,,，，hh4Etf3f,,,,,,t2200 刚度 P,,,KK,3,,，，1,4070,,,,,,,,4422,1,K,Dttt2t,,,,,,,,1，，,, tP P,,43.3KN/Mi 根据所选型号计算碟簧的受力曲线，见下图，红色部分为碟簧的运动位移行程(压缩量)，具体计算结果见附件。 图七 碟簧受力曲线 5、 结论 根据以上几种计算，满足要求。 三、初始碟簧计算(外径80，内径36，厚度3) 原系统的刚度:7500/92=81.52 1、单个碟簧的负荷 34Eth20 (1) P,,,K,14129C422,1,KD1 12(C,1)21c其中: K,,,0.731C，12,,C,1lnC K,14 52 E,2.06，10N/mm DC,,2.22 d ,,0.3 t=3mm d=36mm D=80mm h0=2.7 8、单个碟簧变形量 由于采用的是对合组合，所以单个碟簧的受力等于初始受力，即预紧力 ' P,7.5KN1 P'75001,,0.531 P14129 C h2.70,,0.9由于，根据表三可得: t3 f,0.43，h可求出变形量为:，即1.026 f,0.43，2.7,1.1610 9、碟簧组的变形量 升降时的变形量:L=6000/con3?-6000=8.41mm 预紧时的变形量:L=92mm 10、碟簧个数计算 碟簧的个数: N=L碟/f=92/1.161=79.24 弹簧个数: 80 个 88 所以碟簧总个数为80*2=160个 11、选用型号: B803630 表三 碟簧参数(三) 12、单边整个碟簧组刚度计算: 223,,，，hh4Etf3f,,,,,,t2200P,,,KK,3,,，，1,58835558 ,,,,,,,,4422,1,K,Dttt2t,,,,,,,,1，，,, tPP,,73.53KN/M 5558/88=63 i 与原系统基本一致。 根据所选型号计算碟簧的受力曲线，见下图，红色部分为碟簧的运动位移行 程(压缩量)，具体计算结果见附件; 图八 碟簧组计算曲线 图九 计算结果 13、结论 如上图所示，压缩量在108时，刚度为9186.7/108=85.5与原系统，计算结果都基本相近。 经计算，碟簧选用外径80，内径36，厚度3的型号，压缩量符合要求时，但是单个碟簧所承受的最大压力为14092.7N，低于最大压力16000N。 四、更改后的碟簧计算 该处碟簧是用来替换翻转机构的拉簧，所以刚度就要由拉簧的刚度来转换，由下图可知: 图七 拉簧受力曲线 可知，在拉簧预压行程100mm时，受力为500N，刚度约为5000N/M，在碟簧替代拉簧时，由于外径相近的碟簧刚度一般情况下比拉簧大，所以此处采取将碟簧上移，到旋转中心的位置约为原来的1/3，则此时拉力增加为原来的3倍，距离为原来的1/3。刚度近似45KN/M。由下表初步选定外径28，内径14.2厚度1.5,h,2.1 0 表四 碟簧参数(四) 校核计算: 1、碟簧负荷 3th4E20 PK,,,C421,KD,21 21(C,1)其中: K,,,0.7851C，12,,C,1lnC K,14 D C,,2.94 d 52 E,2.06，10N/mm ,,0.3 t=1.5mm D=28mm h0=0.65 计算得: P,3484C 2、单个碟簧变形量 拉簧预紧力F拉=500N 由于碟簧的位子上移动拉簧和转动中心1/3位置，预紧力就是拉簧预紧力的 3倍 P,1.5KN,1500N1 P11500 0.43 ,,3484PC h0.65,,0.43根据图三计算单个形变量() t1.5 fh,0.4取，即 f,，,0.40.650.260 3、碟簧组的变形量 原拉簧行程: 100mm 改变后碟簧行程: L=33.3mm 4、碟簧个数计算 碟簧的个数:N=L碟/L单=33.3/0.26?128 所以选取128个碟簧 总的碟簧个数128*2=256个 型号:B281415 223,,，，hh43Etff,,,,,,t2200 刚度 PKK315644,,,,,,，，,,,,,44,,,,22,12KDtttt,,,,,,,,1,,，，,, tP5644 PKNM,,,44.1/i128 根据所选型号计算碟簧的受力曲线，见下图，红色部分为碟簧的运动位移行 程(压缩量)，具体计算结果见附件。 图七 碟簧受力曲线 6、 结论 根据以上几种计算，满足要求。