碟簧型号选择1、碟簧选型图一碟簧基本性能图二碟簧的基本系数参数图三系数表1.1、俯仰机构根据已知的条件如下图所示：图四碟簧压力表图五碟簧受力曲线可知：碟簧预紧力7500N，压缩量92mm，压缩量在200mm时，受力16000N，刚度约为80KN/M。
根据下图初步选定外径90内径46厚度3.5的碟簧（单个碟簧在完全压平后受力为1784.69kg,大于16000N)。
下图为外径为80和90的碟簧参数。
表一 碟簧参数（一）校核计算：1、单个碟簧的负荷 17518142421032=••-=K DK h t E P C μ （1） 其中：684.0ln 2111)1(1221=--+-•=C C C c C K π 14=K25/1006.2mm N E ⨯=97.1==dD C 3.0=μt=3.5mmd=46mmD=90mmh0=2.52、单个碟簧变形量由于采用的是对合组合，所以单个碟簧的受力等于初始受力，即预紧力 KN P 5.7'1=428.0175187500'1==CP P 根据：714.05.35.20==t h 由图三可求出变形量为：04.0h f ⨯=，即15.24.0=⨯=f 0.3 0.753、碟簧组的变形量升降时的变形量：L=6000/con3°-6000=8.41mm预紧时的变形量：L=92mm4、碟簧个数计算碟簧的个数： N=L 碟/f=92/1=92弹簧个数： 92 个所以碟簧总个数为92*2=184个5、选用型号：B904635（参数见表一）6、单边整个碟簧组刚度计算:3.6972123314202024242132=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+••-⎪⎭⎫ ⎝⎛•••-=t f t f t h t h K K D K t E P t μ M KN iP P t/75== 与原系统基本一致。
根据所选型号计算碟簧的受力曲线，见下图，红色部分为碟簧的运动位移行程（压缩量），具体计算结果见附件；图六碟簧组计算曲线7、结论经计算，若保证外形尺寸，即碟簧选用外径80，内径36，厚度3的型号，压缩量符合要求时，但是单个碟簧所承受的最大压力为14092.7N，低于最大压力16000N，不能满足实际要求。
故选用B904635，其数据如下：单边碟簧个数94，比现有系统增加14个；外径90，内径46，厚度3.5，现有系统外径80，内径36，厚度3；自由长度564，比现有系统长124。
2、翻转机构碟簧的选用该处碟簧是用来替换翻转机构的拉簧，所以刚度就要由拉簧的刚度来转换，由下图可知：图七 拉簧受力曲线可知，在拉簧预压行程100mm 时，受力为500N ，刚度约为5000N/M ，在碟簧替代拉簧时，由于外径相近的碟簧刚度一般情况下比拉簧大，所以此处采取将碟簧上移，到旋转中心的位置约为原来的1/3，则此时拉力增加为原来的3倍，距离为原来的1/3。
刚度近似45KN/M 。
由下表初步选定外径60，内径20.4厚度2,1.20=h表二 碟簧参数（二）校核计算：1、碟簧负荷 242103214K DK h t E P C ••-=μ其中：785.0ln 211)1(121=--+-•=C C C C K π 14≈K94.2≈=dD C 25/1006.2mm NE ⨯=3.0=μt=2mmD=60mmh0=2.1计算得：5382=C P2、单个碟簧变形量拉簧预紧力F 拉=500N由于碟簧的位子上移动拉簧和转动中心1/3位置，预紧力就是拉簧预紧力的3倍N KN P 15005.11==28.0538215001==C P P 根据图三计算单个形变量（121.2≈=t h ）： 取017.0h f =，即357.01.217.0=⨯=f3、碟簧组的变形量原拉簧行程： 100mm改变后碟簧行程： L=33.3mm4、碟簧个数计算碟簧的个数：N=L 碟/L 单=33.3/0.357≈94所以选取94个碟簧总的碟簧个数94*2=184个型号：B602022刚度4070123314202024242132=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+••-⎪⎭⎫ ⎝⎛•••-=t f t f t h t h K K D K t E P tμ M KN iP P t/3.43== 根据所选型号计算碟簧的受力曲线，见下图，红色部分为碟簧的运动位移行程（压缩量），具体计算结果见附件。
图七 碟簧受力曲线5、 结论根据以上几种计算，满足要求。
三、初始碟簧计算（外径80，内径36，厚度3）原系统的刚度：7500/92=81.521、单个碟簧的负荷14129142421032=••-=K DK h t E P C μ （1） 其中：73.0ln 2111)1(1221=--+-•=CC C c C K π14=K25/1006.2mm N E ⨯=22.2==d DC3.0=μt=3mmd=36mmD=80mmh0=2.78、单个碟簧变形量由于采用的是对合组合，所以单个碟簧的受力等于初始受力，即预紧力 KN P 5.7'1=531.0141297500'1==C P P 由于9.037.20==t h ，根据表三可得：可求出变形量为：043.0h f ⨯=，即161.17.243.0=⨯=f 1.0269、碟簧组的变形量升降时的变形量：L=6000/con3°-6000=8.41mm预紧时的变形量：L=92mm10、碟簧个数计算碟簧的个数： N=L 碟/f=92/1.161=79.24弹簧个数： 80 个 88所以碟簧总个数为80*2=160个11、选用型号：B803630表三 碟簧参数（三）12、单边整个碟簧组刚度计算:5883123314202024242132=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+••-⎪⎭⎫ ⎝⎛•••-=t f t f t h t h K K D K t E P t μ5558 M KN iP P t/53.73== 5558/88=63 与原系统基本一致。
根据所选型号计算碟簧的受力曲线，见下图，红色部分为碟簧的运动位移行程（压缩量），具体计算结果见附件；图八 碟簧组计算曲线图九计算结果13、结论如上图所示，压缩量在108时，刚度为9186.7/108=85.5与原系统，计算结果都基本相近。
经计算，碟簧选用外径80，内径36，厚度3的型号，压缩量符合要求时，但是单个碟簧所承受的最大压力为14092.7N，低于最大压力16000N。
四、更改后的碟簧计算该处碟簧是用来替换翻转机构的拉簧，所以刚度就要由拉簧的刚度来转换，由下图可知：图七 拉簧受力曲线可知，在拉簧预压行程100mm 时，受力为500N ，刚度约为5000N/M ，在碟簧替代拉簧时，由于外径相近的碟簧刚度一般情况下比拉簧大，所以此处采取将碟簧上移，到旋转中心的位置约为原来的1/3，则此时拉力增加为原来的3倍，距离为原来的1/3。
刚度近似45KN/M 。
由下表初步选定外径28，内径14.2厚度1.5,1.20 h表四 碟簧参数（四）校核计算：1、碟簧负荷242103214K DK h t E P C ••-=μ 其中：785.0ln 211)1(121=--+-•=C C C C K π 14≈K94.2≈=dD C 25/1006.2mm NE ⨯=3.0=μt=1.5mmD=28mmh0=0.65计算得：3484C P =2、单个碟簧变形量拉簧预紧力F 拉=500N由于碟簧的位子上移动拉簧和转动中心1/3位置，预紧力就是拉簧预紧力的3倍N KN P 15005.11==1150034840.43CP P == 根据图三计算单个形变量（0.650.431.5h t =≈） 取00.4f h =，即0.40.650.26f =⨯=3、碟簧组的变形量原拉簧行程： 100mm改变后碟簧行程： L=33.3mm4、碟簧个数计算碟簧的个数：N=L 碟/L 单=33.3/0.26≈128所以选取128个碟簧总的碟簧个数128*2=256个型号：B281415刚度22 322004422143315644 12th hE t f fP K KK D t t t tμ⎧⎫⎡⎤⎪⎪⎛⎫⎛⎫=••-••++=⎢⎥⎨⎬⎪⎪-•⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎪⎪⎣⎦⎩⎭564444.1/128tPP KN Mi===根据所选型号计算碟簧的受力曲线，见下图，红色部分为碟簧的运动位移行程（压缩量），具体计算结果见附件。
图七碟簧受力曲线6、结论根据以上几种计算，满足要求。