27.3 碟形弹簧的载荷分类、材料及许用应力
(1)分类 碟形弹簧按总工作时间内载荷变化次数分为两种
静载荷 变化次数在104次以下
变载荷 变化次数在104以上
(2)材料 碟形弹簧一般采用50CrVA或60Si2MnA的带、板材或锻造坯料制造,其化学成分、力学性能等应符合GB/T 1222—1984的规定。
碟簧不允许用棒料直接车制成型。
碟簧的硬度值应在42~52HRC范围内。
(3)许用应力 下面所述许用应力是指材料为50CrVA、60Si2MnA或强度相当于这些材料弹簧钢的许用应力。
1)静载荷作用下碟形弹簧的许用应力以δ1为准。计算得到的σⅠ,在f=0.75h0时,许用应力σp不得超过1960~2350MPa;在f=h0时,σp不得超过2550~2940MPa。超过此值,在强压处理和工作中易出现尺寸不稳定现象。
2)变载荷作用下碟形弹簧的计算应力是以内锥面最大拉伸应力和应力幅(对应于f1的f2之间的应力差)为准。(https://www.daowen.com)
最大拉伸应力在Ⅱ点还是在Ⅲ点(见图27-3和图27-4),取决于
值和
值。图27-6表明了无支承面碟簧不同C值和
值时最大拉伸应力的部位。

图27-6 无支承面碟形弹簧 疲劳破坏的关键部位
对于有支承面碟簧应以C值和
值代入判断。
受变载荷的碟簧必须有预压变形量f1。一般f1=(0.15~0.2)h0。此预压变形量f1能防止Ⅰ点附近产生向小裂纹,对提高寿命也有作用。变载荷作用下单片(或对合组合不超过六片)碟形弹簧的疲劳强度根据寿命要求、碟簧厚度、计算提到的最大工作应力σmax(对应于工作变形量f2)和最小工作应力σmin(对应于工作变形量f1),按图27-7核查。厚度超过16mm和组合片数较多的碟形弹簧以及在特殊情况下(如环境温度较高,有化学影响)工作碟簧应酌情降低。

图27-7 碟簧疲劳强度线图