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碟簧是啥?从工艺到应用,给你答案

发布:2024-08-05 浏览:68

核心提示:一、碟簧的简介碟形弹簧(belleville spring)又名贝勒维尔弹簧垫圈,最早是100多年前法国J. Belleville发明。20世纪30年代早期,工程师(G.M.)Almen and Laszio 发展了理论、制定了生产、质量标准 DIN 2092 和 DIN 2093。碟形弹簧的形状为圆锥碟状,与传统弹簧不同,功能上有其特殊的作用,主要特点是,负荷大,行程短,所需空间小,组合使用方便,维修换装容易,经济安全性高。适用于空间小,负荷大的精密重型机械。其压缩行程的最佳使用范围在其最大压缩行程的1

一、碟簧的简介碟形弹簧(belleville spring)又名贝勒维尔弹簧垫圈,最早是100多年前法国J. Belleville发明。
20世纪30年代早期,工程师(G.M.)Almen and Laszio 发展了理论、制定了生产、质量标准 DIN 2092 和 DIN 2093。
碟形弹簧的形状为圆锥碟状,与传统弹簧不同,功能上有其特殊的作用,主要特点是,负荷大,行程短,所需空间小,组合使用方便,维修换装容易,经济安全性高。
适用于空间小,负荷大的精密重型机械。
其压缩行程的最佳使用范围在其最大压缩行程的10%-75%之间。
碟簧常用材料为60Si2MnA、50CrVA等弹簧钢。
碟形弹簧一般情况下可进行的表面处理:发黑、磷化、机械镀锌、非电解锌片涂层。
二、碟簧与弹簧的区别碟形弹簧与弹簧相比的特点碟形弹簧在较小的空间内承受极大的载荷。
与其他类型的弹簧比较,碟形弹簧单位体积的变形能较大。
具有良好的缓冲吸震能力,特别是采用叠合组合时,由于表面摩擦阻力作用,吸收冲击和消散能量的作用更显著。
碟形弹簧通过改变碟片数量或碟片的组合形式,可以得到不同的承载能力和特性曲线,因此每种规格的碟簧,均有很广泛的使用范围,这就使备件的准备和管理都比较容易。
正确设计、制造的碟形弹簧,具有很长的使用寿命。
由于碟形弹簧是环形的,力是同心方式集中传递。
因为有了这些优点,碟形弹簧常被用于重型机械设备、飞机、大炮等机器或武器中作强力缓冲和减震装置;也是离合器、安全阀、减压阀等中的压紧装置。
三、碟簧(DIN 2093)与锥形弹性垫圈(DIN 6796)的区别1、加工工艺区别碟簧(DIN 2093)工艺要求必须进行车削加工去除毛刺、斑疤并进行边缘倒角;锥形弹性垫圈(DIN 6796)完全冲压成型,对于边缘倒角以及撕裂带无特殊要求2、装配及使用环境区别碟簧(DIN 2093)安装时一般多个组合安装,长时间处于动载荷环境中;锥形弹性垫圈(DIN 6796)单个使用,安装完成后处于静载荷环境中。
3、性能要求区别碟簧(DIN 2093)与锥形弹性垫圈(DIN 6796)的硬度要求和回弹试验要求不同。
简单说,一个是弹簧一个是垫圈,尽管这个垫圈是有弹性的,但是不能替代弹簧 使用。
四、碟簧的常见加工工艺碟簧因规格厚度不同会采用不同的加工工艺。
依据DIN 2093(GB/T 1972)标准规定,碟簧的制造工艺根据碟簧的厚度t值可为三类。
第一类:t <1.25mm冲压成型 → 淬火 → 回火 → 抛丸去除毛刺 → 强压处理 → 表面处理此类碟簧由于厚度偏小,采用抛丸的方法即可去除冲压产生的锐边、毛刺,无需进行专门的车削加工,因此加工工艺较简单。
第二类:1.25mm≤ t ≤6mm冲压环坯 → 磨削两面 → 车削内外径并倒角 → 冲压成型→ 高温正火 →淬火回火 → 抛丸 → 强压处理 → 表面处理第三类:6mm ≤ t ≤16mm圆棒下料 → 锻造坯料 → 整体车削加工(车削两面、内外径并倒角) →冲压成型→ 高温正火 → 淬火回火 → 抛丸 → 强压处理 → 表面处理为什么碟簧需要专门进行车削加工?车削加工主要去除毛刺、锐边,碟簧热处理后硬度很高而且长时间使用在动载荷工况下,如果碟簧存在毛刺、锐边极易造成应力集中导致碟簧开裂。
碟簧在使用中主要受垂直方向的载荷,载荷力沿圆周方向扩张,如图1所示。
结合图1、图2,如果冲压毛刺、锐边不去除,碟簧在使用中极易沿冲压方向产生切向载荷,造成应力集中导致碟簧破裂。
五、碟簧的检测方法外观检测:碟簧要求边缘倒角,表面不允许有毛刺、裂纹、斑疤等缺陷。
尺寸检测:各规格尺寸参照标准DIN 2093(GB/T 1972)要求检验。
(厚度、直径和自由高度)性能检测:硬度:厚度<1mm,上表面中间位置425HV10-510HV10;厚度≥1mm,上表面中间位置HRC42-52;单面脱碳层深度;单片碟簧负荷;单片碟簧永久变形试验;以上试验参照DIN 2093(GB/T 1972)标准要求执行判定。
六、碟簧的安装使用1.单片 位移随载荷增大而增大;2.三片串联 相同载荷,位移增加三倍;3.双片并联 相同位移,载荷增加两倍;4.两片并联后三组串联 载荷增加两倍,位移增加三倍碟簧使用变化很多,可同向叠法使用、反向叠法使用、或者正反向叠法混合使用。
碟形弹簧多片使用时,无论安装在导杆上还是在导孔内,导杆和导孔表面必须平滑,且表面硬度需>55HRC,碟簧安装时与导杆、导孔之间应留有适当间隙,并做润滑。
防止长时间摩擦造成碟簧疲劳失效。
不同情况下的安装方式,具有不同的弹力效果。

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