CN108088739A - 一种组合碟形弹簧的快选配方法 - Google Patents

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李岳峰
郑小强
王旭朝
李京霞
王敏
王凯
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Abstract

本发明涉及一种组合碟形弹簧的快选配方法，根据配重块的重量，计算一定载荷下弹簧的变形量fZ,用测高仪测量出未加配重块时的高度Hz，再测量出加上配重块后的高度H，高度差Hz‑H为碟形弹簧的变形量，看测量结果是否和理论计算的结果相符，如果有差异，通过更换单片的碟形弹簧来调整，达到组合碟形的力学性能要求。本发明现借助于测高仪可快速地实现对组合碟簧力学性能测试，方法简单且精度可以达到微米级。

Description

一种组合碟形弹簧的快选配方法
技术领域
本发明属于光机装调技术领域，涉及一种组合碟形弹簧的快选配方法。
背景技术
碟形弹簧是一种几何尺寸小、承载能力强、缓冲减振性能好，安全性强，使用寿命长，组合方式多样，小变形可承受大载荷，适用于轴向空间受限的空间的弹性元件，碟片弹簧组合片数、叠合方式、加载情况、使用润滑剂的品种对碟片的力学性能都有影响，由于加工和热处理的问题，即使碟片的数量、组合方式、加载情况、使用同一种润滑剂的情况下，碟形弹簧的力学性能还是有差异的，以往的力学性能测试都是在伺服疲劳试验机上进行，采用位移控制及施加静、动力两种载荷。
发明内容
要解决的技术问题
为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种对合组合碟形弹簧的快选配方法，借助于测高仪可快速地实现对组合碟簧力学性能测试，方法简单且精度可以达到微米级。
技术方案
一种对合组合碟形弹簧的快选配方法，其特征在于步骤如下：
步骤1：计算出单片碟形弹簧相应载荷下的变形量f，则对合组合弹簧的变形量fz＝i·f；所述相应载荷等于配重块的重量；
其中：i为相向同规格的弹簧个数；
步骤2：将i个碟形弹簧用对合的方式放入导向杆内，测量出未加配重块时组合弹簧的高度Hz；
步骤3：在组合弹簧上加上配重块后，测量出受力后的对合碟形弹簧的高度H，计算高度差Hz-H得到组合弹簧的变形量；
步骤4：若对合碟形弹簧的变形量Hz-H与理论计算的结果相符，证明本组合达到组合碟簧的力学性能要求；若对合碟形弹簧的变形量Hz-H与理论计算的结果不相符，更换单片的碟形弹簧，由步骤2重复，直至对合碟形弹簧的变形量Hz-H与理论计算的结果相符合为止。
所述组合碟形弹簧是：叠合组合碟形弹簧、对合组合碟形弹簧或复合组合碟形弹簧。
有益效果
本发明提出的一种组合碟形弹簧的快选配方法，根据配重块的重量，计算一定载荷下弹簧的变形量fZ,用测高仪测量出未加配重块时的高度Hz，再测量出加上配重块后的高度H，高度差Hz-H为碟形弹簧的变形量，看测量结果是否和理论计算的结果相符，如果有差异，通过更换单片的碟形弹簧来调整，达到组合碟形的力学性能要求。本发明现借助于测高仪可快速地实现对组合碟簧力学性能测试，方法简单且精度可以达到微米级。
附图说明
图1：单片碟形弹簧结构图
图2：单片碟形弹簧受力简图
图3：对合组合碟簧方式
图4：测量示意图
1-测量头，2-配重块，3-上压板，4-碟形弹簧，5-导向杆。
具体实施方式
现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：
碟形弹簧是截面形状呈浅圆锥形的轴对称回转体，主要用于承受轴向载荷。
载荷作用位置是在圆锥体的内、外缘圆周上，且沿周围分布，其受力简图如图2所示。碟形弹簧实际上是一个有限厚度的回转壳体，受载荷F后外缘圆周向外微胀，内缘圆周向下微缩，截面的锥角β变小，净高度变低，于是弹簧产生轴回变形。
碟形弹簧按照组合方式可以分为：1)叠合组合碟形弹簧2)对合组合碟形弹簧3)复合组合碟形弹簧4)其他组合碟形弹簧。
针对对合组合碟形弹簧：对合组合碟形弹簧由i个相向同规格的碟形弹簧组成见图3。片数由所要求的总变形量决定。在不计摩擦力时：
单片碟形弹簧的负荷为：
式中：t—碟簧厚度，mm；D—蝶型弹簧外径，mm；f—单片弹簧的变形量，mm；h0—碟簧压平时变形量的计算值，mm；E—弹性模量，MPa；μ—泊松比；K1＝0.686；K4＝1。
实施例为对合组合弹簧，见图3，其特征：对合组合弹簧由i个相向同规格的弹簧组成，在不计摩擦时：
载荷FZ＝F；
变形量fz＝i·f；
总高度Hz＝i·H0
其中：FZ—叠合组合碟形弹簧的负荷；
F—单个碟形弹簧的负荷；
fZ—叠合组合碟形弹簧的变形量；
f—单个碟形弹簧的变形量；
Hz—叠合组合碟形弹簧的自由高度；
H0—单个碟形弹簧的自由高度。
对合组合碟形弹簧的快选配步骤：
1.取一块配重块，用天平测量出配重块的重量；
2.根据配重块的重量，利用公式计算出单片碟形弹簧相应载荷下的变形量f，则可知对合组合弹簧的变形量fz＝i·f；
3.把碟形弹簧用对合的方式放入导向杆内；
4.测量对合组合弹簧的自由高度Hz；
5.然后把上压板放在对合后的碟形弹簧上，测量此时的高度H(上压板的厚度薄，对碟形弹簧的形变量可以忽略)；
6.对合组合碟形弹簧的变形量fZ＝Hz-H；
7.与计算出的变形量比较，如果有差异则通过更换单片碟形弹簧重新组合碟形弹簧；重复步骤3～步骤7。
表1单片碟形弹簧的性能参数
类别 参数
外径D/mm 20
内径d/mm 10.2
厚度t/mm 0.5
压变形量h0/mm 0.65
自由高度H0/mm 1.15
f≈0.75h0F/N 254
f≈0.75h0F/mm 0.49
f≈0.75h0H0-f/mm 0.66

Claims (2)

1.一种组合碟形弹簧的快选配方法，其特征在于步骤如下：
步骤1：计算出单片碟形弹簧相应载荷下的变形量f，则对合组合弹簧的变形量fz＝i·f；所述相应载荷等于配重块的重量；
其中：i为相向同规格的弹簧个数；
步骤2：将i个碟形弹簧用组合的方式放入导向杆内，测量出未加配重块时组合弹簧的高度Hz；
步骤3：在组合弹簧上加上配重块后，测量出受力后的组合碟形弹簧的高度H，计算高度差Hz-H得到组合弹簧的变形量；
步骤4：若组合碟形弹簧的变形量Hz-H与理论计算的结果相符，证明本组合达到组合碟簧的力学性能要求；若组合碟形弹簧的变形量Hz-H与理论计算的结果不相符，更换单片的碟形弹簧，由步骤2重复，直至组合碟形弹簧的变形量Hz-H与理论计算的结果相符合为止。
2.根据权利要求1所述组合碟形弹簧的快选配方法，其特征在于：所述组合碟形弹簧是：叠合组合碟形弹簧、对合组合碟形弹簧或复合组合碟形弹簧。
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