扬州天恒弹簧五金有限公司 姜际强
碟形弹簧是法国人贝利维尔（J.Belleville）于是1866年发明的，当时主要是作为垫圈使用，并在美国及法国申请了专利，因此又被称为贝氏弹簧（Belleville Spring）。
我国的碟形弹簧的研究主要是在上世纪七十年代，八十年代后开始有企业生产碟簧，随着我国改革开放，进口设备的引进，碟簧的使用越来越广泛。 本文主要是对碟形弹簧作一简要的说明，以便大家对它有一定的认识。
碟形弹簧简称碟簧，它主要用金属弹簧材料（钢带、钢板或锻造坯料）加工成的截锥形弹簧。根据其截面和形状的不同可分为普通碟簧、梯形截面碟簧、锥状梯形截面碟簧、开槽形碟簧、膜片弹簧、圆板形碟簧。
普通碟簧的结构（GB/T1972-2005）
类别 | 碟簧厚度 | 支撑面和减薄厚度 |
1 2 3 | ≦1.25 1.25～6 ﹥6.0～14 | 无， 无 有， |
| | |
（1）碟簧根据支撑结构的不同有两种型式；一种是无支撑面碟簧，其内缘上边及外缘下边未经加工；另一种是有支撑面碟簧，内外缘经加工后形成支撑面，载荷作用于支撑面。双列角接触球轴承
（2）碟簧的类别和结构型式，根据其
厚度t值分为三类。
(3)碟簧的尺寸和参数根据D/t和ho/t手动风量调节阀
值分为A（D/t≈18,ho/t≈0.4）、B（D/t≈28,ho/t≈0.75）、C（D/ho≈40,ho/t≈1.3）三个系列
碟簧的主要特点与应用
碟簧与其它型式的弹簧如螺旋弹簧、钢板弹簧等比较，其主要特点如下：
⑴轴向尺寸较小而径向尺寸较大 它能在很小的的变形条件下，承受变化范围很大的轴向载荷，其单位体积的变形能较大，具有较好的缓冲吸振能力，因此适合轴向空间小，径向空间大而承载大的场合。 ⑵具有变刚性的特性 在外径和内径尺寸相同的条件下，只要改变碟簧厚度与碟簧的内锥高度之比可以得到不同的弹簧特性曲线，z=ho/t﹤,是正刚度（刚度大）z=0.2～1.3;z=ho/t≈是正刚度+零刚度z=1.3～1.5; ﹤ho/t﹤2是正刚度+负刚度z=1.5～2.3;z﹥2是正刚度+负刚度z﹥2.8。在国标中的碟簧是采用z﹤的。
⑶改变碟簧的数量或碟片的组合形式 除单片使用外通过不同的碟簧组合如叠合、对合、复合等形式可获得不同的承载能力和特性。
软件打包⑷在组合碟簧中 当一些碟片损坏时，只需个别更换，便于维修和减低成本。 ⑸正确设计、制造和使用的碟簧，具有很长的使用寿命。
⑹便于标准化 具有便于大批量生产，提高质量而降低成本。
碟簧常用于重型机械设备、飞机、大炮等作强力缓冲和减振弹簧，也用于汽车和拖拉机的离合器，泵阀中的压紧弹簧，自动化中控制机构，螺栓联接中弹性垫圈。由于碟簧的应用日益广泛，在许多机电产品中已逐步采用碟簧来代替原用的园柱弹簧。
碟形弹簧的材料
对于碟簧材料的性能要求，经热处理后应具备高的强度极限、屈服极限、弹性极限和疲劳极限，同时要求具有较高的冲击韧性、朔性和尽量高的屈强比。为了满足上述性能，国内外大都采用冷轧或热轧的优质钢带或钢板，当厚度大于6毫米的碟簧采用锻造坯料，钢种主要为中碳低合金弹簧钢（硅锰或铬钒弹簧钢）及优质碳素弹簧钢，以下是不同国家制造碟簧的主要材料。
| 中国 | 美国 | 德国 | 英国 | 日本 | 梁延淼 法国 | 前苏联 |
材料牌号 | 60Si2MnA 50CrVA | SAE9206 SAE6150 | 60SiMn6 50CrV4 | 250A61 735A60 | SUP6M SUP10M 电子元器件封装 | 50CrV4 | 浓缩饲料的配方计算表60C2A 50XΦA |
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因我国硅锰含量高而铬钒少，所以我国碟簧主要采用60Si2MnA，二者相比较50CrVA的淬透性、回火稳定性和冲击韧性都比60Si2MnA的好，但50CrVA价格较高，适用于对疲劳要求较高的场合。
碟形弹簧的载荷-变形计算
从上世纪二、三十年代以来碟形弹簧的计算经过许多专家学者的研究，其计算方法有许多
种，但使用最广泛的是1936年美国两位工程师阿尔曼(J.O.Alman)与拉斯路(A.Laszlo)提出的近似计算法，此法形式简单，便于计算，计算结果与实验结果比较符合，因此目前广泛应用。
（1）无支撑面碟形弹簧载荷-变形计算公式（DIN2093、GB/T1972）
F=×〔﹙﹚﹙﹚+1〕
K=
C=
弹性模量 E=206000MPa
泊松比 u=0.3
当变形量f=h，即碟簧被压平时的载荷为
=
F=m
系数值除按式计算外，也可以按下表查取。
系数m值可在下图中根据f/t和查得，从而较为方便的计算出碟簧的作用载荷。
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