碟形弹簧的类型、结构及特点

碟形弹簧的类型和结构

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碟形弹簧的类型和结构

普通碟形弹簧的类型和结构

碟形弹簧简称为碟簧,是由钢板、钢带或钢材锻料冲压成形的、具有变刚度特性的一种截锥形压缩弹簧。基本的碟片的几何形状如下图10-5-1所示。

图10-5-1


图中 各参数如下:
D——弹簧外径,mm;
d—弹簧内径,mm;
t--厚度,mm;
H0--自由高度,mm;
h0——无支承面碟形弹簧压平时变形量,mm, ho = Ho-t';
h'0——有支承面碟形弹簧压平时变形量,mm;h'0= Ho-t';
b--支承面宽度,mm,b≈D/150;
F——载荷,N;
f——变形量,mm。
普通碟形弹簧已经标准化,其设计和制造可以参照国家标准GB/T 1972—2005。
1)根据支承结构不同,可以分为无支承面和有支承面两种型式,见图10-5-1。
2)根据其厚度不同,可以分为三类,见表10-5-1
碟形弹簧的尺寸和参数根据D/t及h0/t的不同分为三个系列,每个系列的比值范围见表10-5-2~表10-5-5。

蝶簧按厚度的分类(摘自GB/T 1972-1992)

表10-5-1

类别 碟簧厚度t /mm 支承面和减厚厚度
1 <1.25
2 1.25~6.0
3 >6.0~14.0

碟形弹簧的系列、尺寸和参数──系列A(摘自GB/T 1972-1992)

表10-5-2
注:1.系列A: D/t≈18;h0/t≈0.4;E=206GPa;μ=0.3。
2.标记示例:
一级精度,系列A,外径D=100mm的第2类弹簧,标记为:碟簧A100-1 GB/T 1972-1992。
①表中给出的是碟簧厚度t的公称数值。在第3类碟簧中碟簧厚度减薄为t'。
②表中σOM表示碟簧上表面0M点的计算应力(压应力)。
③表中给出的是碟簧下表面的最大计算拉应力,有*号的数值是在位置Ⅱ处的拉应力,无*号的数值是位置Ⅲ处的拉应力。

类别 外径 D /mm 内径 d /mm 厚度① t(t') /mm 压平时变形量 h0 /mm 自由高度 H0 /mm f≈0.75h0 重量 Q /(kg/1000件)
F /N f /mm H0-f /mm σOM②/MPa σⅡ或Ⅲ③/MPa
1 8 4.2 0.4 0.2 0.6 210 0.15 0.45 -1200 1200* 0.114
1 10 5.2 0.5 0.25 0.75 329 0.19 0.56 -1210 1240* 0.225
1 12.5 6.2 0.7 0.3 1 673 0.23 0.77 -1280 1420* 0.508
1 14 7.2 0.8 0.3 1.1 813 0.23 0.87 -1190 1340* 0.711
1 16 8.2 0.9 0.35 1.25 1000 0.26 0.99 -1160 1290* 1.05
1 18 9.2 1 0.4 1.4 1250 0.3 1.1 -1170 1300* 1.48
1 20 10.2 1.1 0.45 1.55 1530 0.34 1.21 -1180 1300* 2.01
2 22.5 11.2 1.25 0.5 1.75 1950 0.38 1.37 -1170 1320* 2.94
2 25 12.2 1.5 0.55 2.05 2910 0.41 1.64 -1210 1410* 4.4
2 28 14.2 1.5 0.65 2.15 2850 0.49 1.66 -1180 1280* 5.39
2 31.5 16.3 1.75 0.7 2.45 3900 0.53 1.92 -1190 1310* 7.84
2 35.5 18.3 2 0.8 2.8 5190 0.6 2.2 -1210 1330* 11.4
2 40 20.4 2.25 0.9 3.15 6540 0.68 2.47 -1210 1340* 16.4
2 45 22.4 2.5 1 3.5 7720 0.75 2.75 -1150 1300* 23.5
2 50 25.4 3 1.1 4.1 12000 0.83 3.27 -1250 1430* 34.3
2 56 28.4 3 1.3 4.3 11400 0.98 3.32 -1180 1280* 43
2 63 31 3.5 1.4 4.9 15000 1.05 3.85 -1140 1300* 64.9
2 71 36 4 1.6 5.6 20500 1.2 4.4 -1200 1330* 91.8
2 80 41 5 1.7 6.7 33700 1.28 5.42 -1260 1460* 145
2 90 46 5 2 7 31400 1.5 5.5 -1170 1300* 184.5
2 100 51 6 2.2 8.2 48000 1.65 6.55 -1250 1420* 273.7
2 112 57 6 2.5 8.5 43800 1.88 6.62 -1130 1240* 343.8
3 125 64 8(7.5) 2.6 10.6 85900 1.95 8.65 -1280 1330* 533
3 140 72 8(7.5) 3.2 11.2 85300 2.4 8.8 -1260 1280* 666.6
3 160 82 10(9.4) 3.5 13.5 139000 2.63 10.87 -1320 1340* 1094
3 180 92 10(9.4) 4 14 125000 3 11 -1180 1200 1387
3 200 102 12(11.25) 4.2 16.2 183000 3.15 13.05 -1210 1230* 2100
3 225 112 12(11.25) 5 17 171000 3.75 13.25 -1120 1140 2640
3 250 127 14(13.1) 5.6 19.6 249000 4.2 15.4 -1200 1220 3750

碟形弹簧的系列、尺寸和参数──系列B(摘自GB/T 1972-1992)

表10-5-3
注:1. 系列B: D/t≈28;h0/t≈0.75;E=206GPa;μ=0.3。
2.标记示例:
一级精度,系列A,外径D=100mm的第2类弹簧,标记为:碟簧A100-1 GB/T 1972-1992。

类别 外径 D /mm 内径 d /mm 厚度 t(t') /mm 压平时变形量 h0 /mm 自由高度 H0 /mm f≈0.75h0 重量 Q /(kg/1000件)
F /N f /mm H0-f /mm σOM /Mpa σⅡ或σⅢ /MPa
1 8 4.2 0.3 0.25 0.55 119 0.19 0.36 -1140 1330 0.086
1 10 5.2 0.4 0.3 0.7 213 0.23 0.47 -1170 1300 0.18
1 12.5 6.2 0.5 0.35 0.85 291 0.26 0.59 -1000 1110 0.363
1 14 7.2 0.5 0.4 0.9 279 0.3 0.6 -970 1100 0.444
1 16 8.2 0.6 0.45 1.05 412 0.34 0.71 -1010 1120 0.698
1 18 9.2 0.7 0.5 1.2 572 0.38 0.82 -1040 1130 1.03
1 20 10.2 0.8 0.55 1.35 745 0.41 0.94 -1030 1110 1.46
1 22.5 11.2 0.8 0.65 1.45 710 0.49 0.96 -962 1080 1.88
1 25 12.2 0.9 0.7 1.6 868 0.53 1.07 -938 1030 2.64
1 28 14.2 1 0.8 1.8 1110 0.6 1.2 -961 1090 3.59
2 31.5 16.3 1.25 0.9 2.15 1920 0.68 1.47 -1090 1190 5.6
2 35.5 18.3 1.25 1 2.25 1700 0.75 1.5 -944 1070 7.13
2 40 20.4 1.5 1.15 2.65 2620 0.86 1.79 -1020 1130 10.95
2 45 22.4 1.75 1.3 3.05 3660 0.98 2.07 -1050 1150 16.4
2 50 25.4 2 1.4 3.4 4760 1.05 2.35 -1060 1140 22.9
2 56 28.5 2 1.6 3.6 4440 1.2 2.4 -963 1090 28.7
2 63 31 2.5 1.75 4.25 7180 1.31 2.94 -1020 1090 46.4
2 71 36 2.5 2 4.5 6730 1.5 3 -934 1060 57.7
2 80 41 3 2.3 5.3 10500 1.73 3.57 -1030 1140 87.3
2 90 46 3.5 2.5 6 14200 1.88 4.12 -1030 1120 129.1
2 100 51 3.5 2.8 6.3 13100 2.1 4.2 -926 1050 159.7
2 112 57 4 3.2 7.2 17800 2.4 4.8 -963 1090 229.2
2 125 64 5 3.5 8.5 30000 2.63 5.87 -1060 1150 355.4
2 140 72 5 4 9 27900 3 6 -970 1110 444.4
2 160 82 6 4.5 10.5 41100 3.38 7.12 -1000 1110 698.3
2 180 92 6 5.1 11.1 37500 3.83 7.27 -895 1040 885.4
3 200 102 8(7.5) 5.6 13.6 76400 4.2 9.4 -1060 1250 1369
3 225 112 8(7.5) 6.5 14.5 70800 4.88 9.62 -951 1180 1761
3 250 127 10(9.4) 7 17 119000 5.25 11.75 -1050 1240 2687

碟形弹簧的系列、尺寸和参数──系列C(摘自GB/T 1972-1992)

表10-5-5
注:1. 系列C: D/t≈40;h0/t≈1.3;E=206GPa;μ=0.3。
2.标记示例:
一级精度,系列A,外径D=100mm的第2类弹簧,标记为:碟簧A100-1 GB/T 1972-1992。

类别 外径D/mm 内径d/mm 厚度t(t')/mm 压平时变形量h0/mm 自由高度H0/mm f≈0.75h0 重量Q/(kg/1000件)
F/N f/mm H0-f/mm σOM/Mpa σⅡ或σⅢ/MPa
1 8 4.2 0.2 0.25 0.45 39 0.19 0.26 -762 1040 0.057
1 10 5.2 0.25 0.3 0.55 58 0.23 0.32 -734 980 0.112
1 12.5 6.2 0.35 0.45 0.8 152 0.34 0.46 -944 1280 0.251
1 14 7.2 0.35 0.45 0.8 123 0.34 0.46 -769 1060 0.311
1 16 8.2 0.4 0.5 0.9 155 0.38 0.52 -751 1020 0.466
1 18 9.2 0.45 0.6 1.05 214 0.45 0.6 -789 1110 0.661
1 20 10.2 0.5 0.65 1.15 254 0.49 0.66 -772 1070 0.912
1 22.5 11.2 0.6 0.8 1.4 425 0.6 0.8 -883 1230 1.41
1 25 12.2 0.7 0.9 1.6 601 0.68 0.92 -936 1270 2.06
1 28 14.2 0.8 1 1.8 801 0.75 1.05 -961 1300 2.87
1 31.5 16.3 0.8 1.05 1.85 687 0.79 1.06 -810 1130 3.58
1 35.5 18.3 0.9 1.15 2.05 831 0.86 1.19 -779 1080 5.14
1 40 20.4 1 1.3 2.3 1020 0.98 1.32 -772 1070 7.3
2 45 22.4 1.25 1.6 2.85 1890 1.2 1.65 -920 1250 11.7
2 50 25.4 1.25 1.6 2.85 1550 1.2 1.65 -754 1040 14.3
2 56 28.5 1.5 1.95 3.45 2620 1.46 1.99 -879 1220 21.5
2 63 31 1.8 2.35 4.15 4240 1.76 2.39 -985 1350 33.4
2 71 36 2 2.6 4.6 5140 1.95 2.65 -971 1340 46.2
2 80 41 2.25 2.95 5.2 6610 2.21 2.99 -982 1370 65.5
2 90 46 2.5 3.2 5.7 7680 2.4 3.3 -935 1290 92.2
2 100 51 2.7 3.5 6.2 8610 2.63 3.57 -895 1240 123.2
2 112 57 3 3.9 6.9 10500 2.93 3.97 -882 1220 171.9
2 125 64 3.5 4.5 8 15100 3.38 4.62 -956 1320 248.9
2 140 72 3.8 4.9 8.7 17200 3.68 5.02 -904 1250 337.7
2 160 82 4.3 5.6 9.9 21800 4.2 5.7 -892 1240 500.4
2 180 92 4.8 6.2 11 26400 4.65 6.35 -869 1200 708.4
2 200 102 5.5 7 12.5 36100 5.25 7.25 -910 1250 1004
3 225 112 6.5(6.2) 7.1 13.6 44600 5.33 8.27 -840 1140 1456
3 250 127 7(6.7) 7.8 14.8 50500 5.85 8.95 -814 1120 1915

碟簧与导杆、导套之间的间隙(摘自GB/T 1972-1992)

注:本表的单位是mm。

D或d 间隙
~16 0.2
>16~20 0.3
>20~26 0.4
>26~31.5 0.5
>31.5~50 0.6
>50~80 0.8
>80~140 1
>140~250 1.6