无支承面碟形弹簧有支承面碟形弹簧1)确定碟形弹簧的结构形式:参考国内外有关资料,碟形弹簧的基本结构形式如、所示,其各参数的意义标于中。关于其结构形式,大体说来可分为无支承面和有支承面两种,设计中通常应根据载荷情况首先考虑弹簧的这一特征,当承受较大的载荷时,应采用有支承面的碟形弹簧。根据文献<3>,对于有支承面的碟形弹簧,为使其计算负荷与相同尺寸的无支承面弹簧的计算负荷相等,通常按减薄厚度计算,并由此来确定弹簧的减薄系数kjb=(tc/t),同时,文献<3>还给出了两个参考值/0.940和/0.960,分别对应三个不同的系列,实际应用中,可根据具体情况进行选择。当采用无支承面弹簧时,取减薄系数kjb等于/10.
2)根据结构条件预先给定碟形弹簧的外径D和内径d,并确定外径与内径之比C(C=D/d),参考文献<2>,推荐最大范围为1.253.5,考虑效率为1.82.2.3)预选弹簧的高度与厚度之比D0(=h0/t),参考文献<2>,推荐范围为1.252.25.4)计算弹簧特性曲线极大点与极小点处的变形与板厚之比D1(=f1/t)及D2(=f2/t)。
极大点处的变形与板厚之比计算公式为:D1=D0/Kjb-133(D0/Kjb)2-6Kjb(1)极小点处的变形与板厚之比计算公式为:D2=D0/Kjb+133(D0/Kjb)2-6Kjb(2)5)在上述诸参数已知的前提下,预选制动器结合时弹簧的预计变形量与板厚之比Dp,在选择过程中,必须考虑以下几个基本因素:1)摩擦片磨损后,制动器摩擦片的变形量要有所减小;2)在制动器整个使用期间,弹簧的压紧力必须保证在一定的范围内且接近于最大值,即在保证压紧力的同时,碟形弹簧和尺寸也应较小。根据上述计算结果并参考有关资料,Dp范围在0.5D0之间,当比值在D1与D2之间时,载荷与变形成反比,考虑到摩擦片的磨损会引起弹簧变形量的减小,所以初选时,Dp应略大于D1(过大的。Dp虽然有利于提高弹簧的储备能力,但同时也增大了弹簧的板厚,并增大了分离机构的负荷)。至此,可根据以上给出的诸参数按以下公式计算出弹簧的板厚。
根据离合器及制动器的工作特点及其内部的零部件具体功能,要求它在工作时安全可靠,不允许出现失控或运转不灵以致发生事故的现象,同时空间的布置问题还限制了其体积不能超出规定的范围即其安全系数或储备系数不能取的太大,这就要求设计者在进行设计时要兼顾各种因素。运用以上公式,本文作者编制了相应的计算软件、通过本文提示和形显示相结合的方式完成上述设计过程,按上述方法设计后,对我国现有的各类推土机一般只用两个碟形弹簧对合组合就能满足要求,其安装高度不足30mm,除此之外,根据资料显示,采用碟形弹簧压紧机构,工作安全可靠、在使用过程中一般不需调整和维修,所以,在我国的有关工程机械中应大力推广这项技术。