皿ばねとは何か、および皿ばねの種類
碟形弹簧又称贝勒维尔弹簧垫圈，由法国人贝勒维尔发明。它呈圆锥形，可单片使用，也可多片串联或并联使用，其上下外缘承载。轴向作用的静态或动态载荷使其压缩变形，直至被压平，从而以活载荷的形式储存能量。必要时可自动转换为密封所需的附加压缩载荷，以减少垫片和填料持续紧固的需求。
原理
碟形弹簧是一种沿轴向呈锥形并承载的特殊弹簧。载荷使其变形后，它会储存一定的势能。当螺栓松动时，碟形弹簧释放部分势能，以维持法兰连接之间的压力要求。碟形弹簧的应力分布由内向外均匀减小，可实现小行程、高补偿力的效果。
特点
1. 刚度高，减震能力强，能以小变形承受大载荷，适用于轴向空间要求小的场合。
2. 具有变刚度特性，这种弹簧具有广泛的非线性特性。
3. 在相同的碟形弹簧组合下，弹簧特性可在很大范围内变化。可采用组合与叠加的组合方式，也可采用不同厚度、不同片数等的组合。
4. 叠加时，弹簧数量越多，相对于相同变形的载荷越大。
特性
◆ 行程短、载荷大
◆ 所需空间小
◆ 易于组合使用
◆ 易于维修和更换
◆ 经济性和安全性高
◆ 使用寿命长
碟形弹簧制造材料
碟形弹簧多采用冷轧或热轧带钢、钢板或锻坯（锻造比不小于3）制造。材料常用60Si2MnA、50CrVA等弹簧钢。厚度大于1.1时，也可采用高碳钢。
对于碟形弹簧材料的性能要求[1]，经热处理后应具有高的强度极限、屈服极限、弹性极限和疲劳极限，并要求具有高的冲击韧性、韧性和尽可能高的屈强比。为满足上述性能，国内外大多采用冷轧或热轧优质钢带或钢板。当碟形弹簧厚度大于6 mm时，采用锻坯。钢种主要为中碳低合金弹簧钢（锰系或铬钒系弹簧钢）和优质碳素弹簧钢。
由于中国锰含量高、铬和钒较少，中国的碟形弹簧主要采用60Si2MnA。与50Cr2相比，50CrVA的淬透性、回火稳定性和冲击韧性均优于60Si2MnA，但50CrVA价格更高。适用于疲劳要求高的场合。
碟形弹簧的主要类型
(1) 普通碟形弹簧[2]，梯形截面碟形弹簧，锥形梯形截面。碟形弹簧：形状和结构简单，应用广泛。可用于单片、对合、叠加或复合碟形弹簧组，能承受静态或变化载荷。可用作重型机械、飞机、火炮及其他武器中的强力缓冲和减震弹簧。
(2) 膜片弹簧：主要用于汽车离合器，通过分离指和碟形弹簧起作用。
(3) 波形垫圈：广泛用于机械密封，并可进一步发展成螺旋波形弹簧。
(4) 开槽碟形弹簧：通常用于离合器，如车床、汽车和拖拉机。
(5) 碟形盘状弹簧：横截面呈盘状，加载后变形成为截锥形。结构简单，刚度大，用于有特殊要求的场合。
(6) 螺旋碟形弹簧：兼具碟形弹簧和螺旋弹簧的双重特性，可获得不同的刚度要求。
(7) 波形圆柱弹簧（波形弹簧）：通过将波形垫圈叠合成圆柱形，可获得大变形。
组合碟形弹簧
单片碟形弹簧的承载能力和变形有限，大多数情况下成组使用。通过不同的组合，可获得多种特性，以满足不同的性能要求。
使用碟形弹簧[3]时，为防止碟簧加载时横向滑移，碟形弹簧应设有导向心轴或导向套。由于碟簧变形，内外径会发生变化。弹簧以不同方式制造，内外径不同。通常情况下，碟簧与导向件之间应有一定间隙。碟簧与导向件之间还应有润滑，导向件的表面硬度应大于碟簧。
碟形弹簧组合的方式和特点
1 叠加组合弹簧。
2 对合组合弹簧。
3 复合组合弹簧。
蝶形弹簧组[4]可使弹簧特性在很大范围内变化。在组合、复合和叠加中，采用叠合方式，叠合面具有摩擦阻尼，减震和能耗更为显著。相对于相同变形，蝶形弹簧数量越多，载荷越大。
应用
在很大范围内，碟形弹簧正在取代圆柱螺旋弹簧。常用于重型机械（如压力机）和火炮、飞机及其他武器，作为强力缓冲和减震弹簧，用作汽车和拖拉机离合器及安全阀的压缩弹簧，以及用作移动设备的储能元件。
缺点：载荷偏差难以保证。
碟形弹簧按横截面形状可分为三类：普通碟形弹簧（矩形截面）、带径向槽碟形弹簧和梯形碟形弹簧。普通碟形弹簧分为有支承面和无支承面两种；带径向槽碟形弹簧是在普通碟形弹簧基础上制成，沿径向开有若干均布槽，槽可从内孔向外圆方向开设，也可从外圆向内孔方向开设；梯形截面碟形弹簧可分为内缘厚度大于外缘厚度型和内缘厚度小于外圆厚度型两种。
由于单片碟形弹簧的变形量和载荷值往往不能满足使用要求，可成组使用，组成碟形弹簧组件（柱）。典型组合有：叠合组合碟形弹簧、复合碟形弹簧及其他组合碟形弹簧。
与圆柱螺旋弹簧相比，碟形弹簧具有以下特点：
第一，载荷变形特性曲线呈非线性。
第二，碟形弹簧呈薄片状，易于组成组件，可采用积木式组装和更换，从而为维护带来便利。
第三，带径向槽碟形弹簧具有零刚度特性。该特性可用于需要在一定变形范围内保持弹簧力基本恒定的场合。
第四，碟形弹簧的吸能性能不低于圆柱螺旋弹簧，采用叠合组合时，由于碟形弹簧之间的摩擦，具有更大的阻尼，耗散冲击能量。
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