黄铜螺纹嵌件分享如何计算碟形弹簧的预期疲劳寿命

　　碟形弹簧是一种锥形垫圈，性能可预见、可重现。本文着重讨论了碟形弹簧的使用及动态条件下疲劳寿命的估算方法。

　　讨论疲劳寿命时，重要的是区分碟形弹簧和锥形弹性垫圈。

　　碟形弹簧与锥形弹性垫圈设计和预期用途均不相同。锥形弹性垫圈用于在螺栓接头中提供静推力载荷，不应用于疲劳场合。DIN 6796有锥形弹性垫圈相关规定。

　　碟形弹簧既可用于静载荷，也可用于动载荷，DIN EN 16983(原DIN 2093)有碟形弹簧相关规定。通常，碟形弹簧横截面比锥形弹性垫圈薄。尺寸的些许变化是允许的，但计算方法仅适用于弹簧钢，且外径厚度比在16~40之间、外径内径比在1.8~2.5之间时才可进行计算。

　　指定载荷下，碟形弹簧的变形量可以预见，所以可以计算碟形弹簧的力和应力水平。碟形弹簧屈曲时，应力出现变化;变化越大，疲劳越快。

　　图1中II点和III点的抗拉应力对于确定疲劳寿命十分关键。疲劳裂纹从这两个位置开始。估算疲劳寿命需要估算II点和III点预载荷和最终载荷间的最大应力差。根据应力差最大的位置，估算疲劳寿命。确定了将要使用的应力值(位置II或III的应力值)，就可以使用DIN EN 16983的疲劳寿命图表估算碟形弹簧的疲劳寿命。

　　应力值可以查阅碟形弹簧产品目录、DIN EN 16983，也可以使用DIN EN 16984的公式计算。疲劳寿命图表分三个厚度范围：<1.25mm;1.25mm~6mm;6mm~14mm。

　　总结：碟形弹簧的变形范围决定了疲劳寿命。加大最终载荷，则碟形弹簧应力增大，疲劳寿命缩短。加大预载荷，变形量减少，疲劳寿命延长。本文规定的准则为概括性的准则。实际条件下有必要进行试验，验证疲劳寿命预期值。

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