文档介绍：碟形弹簧设计手册 1. 材料 Mube a 碟形弹簧的生产要求产品在满足最大疲劳寿命要求的前提下获得最小松弛量。材料的选取直接影响弹簧性能。对于标准用途, 采用 Ck67 和 50CrV4 作为弹簧材料即可满足要求。这些材料的经济性和通用性非常适合第一组弹簧( Ck67 )和第二组、第三组弹簧( 50CrV4 )。此外,针对下述要求,可以选取特殊材料。| 高耐腐蚀性| 在低/ 高温环境下工作| 耐磁性 Mubea 所用材料的性能参见材料表。 2. 材料与防腐蚀标准材料 Ck67() Ck67 是碟形弹簧低应力应用情况下的经济型钢种,按 DIN2093 标准规定,该材料只适用于第一组弹簧(厚度< mm )。特殊情况下,也可用于厚度小于 4 mm 的弹簧。 50CrV4() 50CrV4 是碟形弹簧最常用的材料。由于其高合金成分,在-15 ℃至+150 ℃温度范围时, 可使弹簧具有最佳性能。如可降低弹簧耐久性, 该材料最低应帮温度可达成-25 ℃,如采用热强压处理,其最高应用温度+200 ℃。该材料抗松驰性能优于非合金钢。 51CrMoV4() 51CrMoV4() 性能与 50CrV41 ( 8159 ) 相似。由于加入了钼合金元素,材料厚度在 40 mm 以下的工件均具有良好的淬透性。由于其韧性优于 50CrV4 。因此该材料更适用于 0℃至-20 ℃温度范围。耐磨性材料由于较高的镍合金含量,耐腐性材料在初始状态下具有奥氏体晶格, 因此不能象常规材料那样采用奥氏体或马氏体等温淬火。而腐蚀弹簧钢通过混合晶体变形、冷轧加工硬化(见 DIN17224 )和沉淀硬化(х 7CrNiAl177 ) 来获得强度。一定程度的冷扎加工硬化可使碟型弹簧获得足够的强度。因此,对该种材料的最大厚度有严格的限制。耐腐蚀材料碟型弹簧可以在极低温度下使用, 但其通过冷轧过程获得的强度会在温度高于+200 ℃时消失。х 12CrNi177() DIN17224 标准的镍铬金х 12CrNi177 通常用于耐腐的碟型弹簧。这材料的强度通过冷轧获得, 因此其最大材料厚度被限定在 m 以下。冷轧也会使弹簧具有一定程度的磁性。х7 CrNiAl17 7() 按照 DIN17224 标准, х7 CrNiAl17 7 是一种沉淀硬化耐腐蚀弹簧钢。该钢种可以通过冷轧加工硬化和沉淀硬化获得强度。在软化状态下, х7 CrNiAl17 7 具有较高的磁性。冷轧加工硬化使其磁性进一步提高。х5 CrNiMo1810() х5 CrNiMo1810 是一种高耐腐蚀弹簧钢并且很难被磁化。热稳定材料大部分热稳定材料都是马氏体钢。与标准材料相比,由于其高合金组分,在高温条件下具有较低的蠕变倾向。表所列的上限工作温度均是基于长时间暴露在高温条件下所得的结果。如工作时间较短( 不到 1 小时), 弹簧还可短时间在高于表中所列温度 100 ℃的环境下进行工作,而不影响其性能。在做碟型弹簧设计时,必须谨记,材料的弹性模量随温度升高而减小, 随温度降低而增大。因此, 碟型弹簧在高于室温时具有较高的承载力,低于室温时具有较低的承载力。对于热稳定材料碟型弹簧的生产来说, 脆性断裂可以导致弹簧提前失效。х 35CrMo17() 钼元素的添加使х 35CrMo17 具有较高的热稳定性。在其它一些应用环境中, 该材料也同时具有耐腐性。但由于碟型弹簧对材料强度的要求, 其耐腐性是有限的。海水环境或与海水相似的环境中, 该材料不具耐腐性。х 22CrMoV121() 该材料是含有热稳定性元素 Chrome 的可热处理钼钒钢,其应用温度范围为-60 ℃至+350 ℃脆性断裂可使х 22CrMoV121 碟形弹簧提前失效。抗磁性并耐腐蚀材料该类材料通过沉淀强化而获得强度。同时具有抗磁性和耐腐蚀性。 CuBe2() CuBe2 是沉淀强化铜铍合金,可在极低温度下使用。但与其它材料相比,其弹性模量较小,因此承载能力也较低。此外, CuBe2 具有良好的导电性。 NiBe2() 除了上述性能之外, NiBe2 适用于温度提升的情况。表中所列的温度都可以在不影响其性能的前提下短时间超过大约 100 ℃。耐高温材料镍基合金中的一些沉淀强化材料用于碟型弹簧的生产, 适用于温度提升的情况。这种材料具有较高的韧性和疲劳强度。设计耐高温材料碟型弹簧时, 必须考虑到其抗拉强度低、屈服点小的特点, 否则加载损失的可能性将会增大。