碟簧计算方法.doc

一．碟簧基本理论

叠合组合蝶簧组：
n片碟簧叠合后自由状态下的高度：
不带支撑面的蝶簧L0=l0+(n-1)∙t 带支撑面的蝶簧L0=l0+(n-1)∙t'
n片碟簧叠合后变形量与载荷的关系：
变形量stot=s 载荷Ftot=n∙F
对合组合蝶簧组：
i片碟簧对合后自由状态下的高度：L0=i∙l0
i片碟簧对合后变形量与载荷的关系：
变形量：stot=i∙s 载荷Ftot=F
二．例
主轴拉爪有三个位置，分别是拉刀位置（中间位置）、松刀位置（最靠主轴端部）和无刀位置（最靠主轴内部），HMS200主轴刀柄形式为BT50，设计拉刀力为25000N，拉刀位置与松刀位置间的最小距离（即打刀距离）为5.6mm。根据可用安装空间、拉刀力等因素选择碟形弹簧型号180079，两两叠合再对合的组合形式。
两片180079碟簧叠合自由状态下L叠=l0+n-1∙t‘=5.8+3.75=9.55
变形量s叠=s时，回复力F叠=2F
为不致打刀力过大（小于30000N），采用50对两两叠合的碟簧对合，自由状态下
L对=i∙L叠=50×9.55=477.5
变形量s对=i∙s叠=50s时，回复力F对=F叠=2F
所以要想得到25000N的拉刀力，一片弹簧的回复力应为F=12500，对应的变形量为s=0.633
总变形量为s对=50×s=50×0.633=31.65，变形后碟簧组的总高度为477.5-31.65=445.85。
最小打刀距离为5.6，设计打刀距离为6，松刀位置碟簧组总变形量为31.65+6=37.65，每片碟簧变形量为37.65/50=0.753，每片碟簧回复力为14576N，理论所需打刀力2×14576=29152N；无刀状态碟簧组总变形量为31.65-10=21.65，每片碟簧变形量为21.65/50=0.433，每片碟簧回复力为8847N，所以弹簧安装时需预压21.65，预压力为8847×2=17694N，预压后碟簧高度为477.5-21.65=455.85。

一串碟簧之间最好放一个自制垫片，这个自制垫片的作用一个是凑距离，可以节省碟簧的个数；另一个就是可以让它和拉刀杆小间隙配合把大串碟簧隔开，减小大串碟簧的离心力；还有就是这个自制垫片外径可以做大一点，在主轴内起导向作用，避免碟簧和主轴的摩擦。

也可以用MUBEA提供的专门计算程序进行计算，非常方便。