碟形彈簧廠家碟形彈簧審核方法
根據(jù)碟形彈簧國家標(biāo)準(zhǔn)GB1972-80,碟簧按D/σ、h。/σ(D為碟簧外徑、σ為碟簧厚度、h。為A型碟簧的極限行程)的值分為三個(gè)系列。每個(gè)系列(見表4—7~表4—9)包括兩種型式的碟簧尺寸,一種為未減薄無支承面(A型)碟簧的尺寸;另一種為減薄有支承面碟簧的尺寸,兩者的外徑D、內(nèi)徑d和自由高度H。相同,厚度σ不同。在外加變形量f=0.75h。時(shí),這兩種彈簧的載荷相等。在其它變形量時(shí),這兩種彈簧的載荷有差異。可以把后一種型式(B型)的碟簧看成是前一種的“等效碟簧”。
有時(shí),用戶向彈簧制造企業(yè)提供碟簧的規(guī)格尺寸,這時(shí),可根據(jù)GB1972-80繪制碟簧工作腳,以指導(dǎo)生產(chǎn)。例如,B型,1級(jí)精度,D=100mm,d=50.8mm,σd=5.74mm,H。=8.2mm的碟簧,可標(biāo)記為:碟簧BIl00×50.8×5.74×8.2GB1972-80。
審核碟簧的工作圖較為簡(jiǎn)單,其主要內(nèi)容為:
1)幾何尺寸是否完備。對(duì)于A型(無支承面)碟簧,基本尺寸是,外徑D,內(nèi)徑d,材料厚度σ,自由高度H。,對(duì)于B型(有支承面)碟簧,除上述基本尺寸外,還應(yīng)包括上下支承面寬度b。
2)尺寸公差及形位公差是否合乎國家標(biāo)準(zhǔn)。若超過1級(jí)精度,需與用戶協(xié)商。
3)校核碟簧載荷及檢查載荷公差是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)。載荷P的一般計(jì)算公式為:
式中P-碟簧的載荷(N);
f-單個(gè)碟簧的變形量(mm),
σ-碟簧厚度(mm),
D-碟簧外徑(mm)
h。-A型碟簧的極限行程(mm);
a-與直徑比C(C=D/d,d為碟簧內(nèi)徑)有關(guān)的輔助值,可由式(4-45)計(jì)算,也可從圖4-24中,根據(jù)C值查取(mm2/N)。
一般,碟簧工作圖上標(biāo)注f=0,75ho時(shí)的載荷,其計(jì)算公式可簡(jiǎn)化為:
4)校核碟簧的應(yīng)力,可采用阿爾曼和拉茲羅近似方法。當(dāng)力作用在圖3-12所示的、Ⅲ點(diǎn)位置時(shí),單個(gè)碟簧的應(yīng)力按下列公式計(jì)算:
對(duì)于彈簧鋼,E=205800MPa,μ=0.3,于是,代入E和μ的值,根據(jù)c值可制成圖4-24所示的曲線,供計(jì)算時(shí)選取。
具體校核時(shí),并不需要計(jì)算上述的四個(gè)應(yīng)力值。對(duì)于在靜載下工作的碟簧,其可能的失效形式是在最大應(yīng)力點(diǎn)產(chǎn)生塑性變形,其強(qiáng)度計(jì)算是限制σI不大于許用應(yīng)力(許用應(yīng)力的選取見前文)。對(duì)于在變載荷下工作的碟簧,其主要失效形式為疲勞斷裂。實(shí)驗(yàn)證明,引起碟簧疲勞破壞的位置都是在碟簧下表面的拉應(yīng)力區(qū)。具體是Ⅱ點(diǎn)還是Ⅲ點(diǎn)最危險(xiǎn),可根據(jù)前文介紹的方法確定,然后計(jì)算最危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力就行
對(duì)于有支承面碟簧的計(jì)算,可看成是縮短杠桿臂碟簧的計(jì)算(圖4—25)。設(shè)等效碟簧的厚度為σ′,杠桿比n=l/l1,則等效碟簧的計(jì)算仍可應(yīng)用式(4-39)~式(4-47),但應(yīng)注意以下幾點(diǎn)
1)α、β,γ同無支承面碟簧
2)d以σ′代入,h。以nh*代入,f以f’=nf*代入。此處f*為對(duì)應(yīng)于h*的變形量,即無支承面時(shí)的變形量,nf*為對(duì)應(yīng)于h'的變形量(見圖4-25)。
3)由于有支承面碟簧的I,Ⅲ點(diǎn)理論位置已不存在,上面或下面已切削部分也有一定影響,故用上述方法獲得的載荷和σl、σa均略偏高。
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