디스크 스프링이란 무엇이며 디스크 스프링의 종류

접시 스프링은 벨빌 스프링 와셔라고도 하며, 프랑스인 벨빌에 의해 발명되었습니다. 원뿔형이며 단일 또는 다중 직렬 또는 병렬로 사용할 수 있고, 상하 외측 가장자리를 따라 베어링이 있습니다. 축 방향으로 작용하는 정적 또는 동적 하중은 압축되어 평평해질 때까지 변형되어 활하중으로서 에너지를 저장합니다. 필요한 경우 개스킷과 충전재의 지속적인 조임 요구를 줄이기 위해 밀봉에 필요한 추가 압축 하중으로 자동 전환됩니다.

원리

접시 스프링은 축 방향으로 테이퍼져 하중을 지지하는 특수 스프링입니다. 하중에 의해 변형된 후 일정한 위치 에너지를 저장합니다. 볼트가 느슨해지면 접시 스프링이 위치 에너지의 일부를 방출하여 플랜지 연결부 사이의 압력을 유지합니다. 접시 스프링의 응력 분포는 내부에서 외부로 균일하게 감소하여 작은 스트로크와 높은 보상력의 효과를 얻을 수 있습니다.

특성

1. 강성이 높고 충격 흡수 능력이 강하며 작은 변형으로 큰 하중을 견딜 수 있어 축 방향 공간 요구가 작은 경우에 적합합니다.
2. 가변 강성 특성을 가지며, 이 스프링은 폭넓은 비선형 특성을 가집니다.
3. 동일한 접시 스프링 조합으로 스프링 특성을 폭넓게 변화시킬 수 있습니다. 조합과 중첩의 결합을 채택할 수도 있고, 서로 다른 두께, 서로 다른 매수 등의 조합을 채택할 수도 있습니다.
4. 중첩할 때 스프링 수가 많을수록 동일한 변형에 대해 하중이 커집니다.

특성

◆ 짧은 스트로크와 큰 하중
◆ 작은 설치 공간
◆ 조합 사용이 용이
◆ 수리 및 교체가 용이
◆ 높은 경제성과 안전성
◆ 긴 사용 수명

접시 스프링 제조 재료

접시 스프링은 대부분 냉간 압연 또는 열간 압연 스트립, 시트 또는 단조 빌렛(단조비 3 이상)으로 제작됩니다. 재료는 일반적으로 60S2MA, 50CVA와 같은 스프링강이 사용됩니다. 1.1보다 두꺼운 경우에는 고탄소강도 사용할 수 있습니다.
접시 스프링 재료의 성능 요구 사항[1]에 따르면, 열처리 후 높은 강도 한계, 항복 한계, 탄성 한계 및 피로 한계를 가져야 하며, 높은 충격 인성, 인성 및 가능한 한 높은 항복비를 가져야 합니다. 위의 성능을 충족하기 위해 국내외 대부분은 냉간 압연 또는 열간 압연 고품질 강 스트립 또는 강판을 사용합니다. 접시 스프링의 두께가 6mm 이상인 경우 단조 빌렛을 사용합니다. 강종은 주로 중탄소 저합금 스프링강(망간 또는 크롬 바나듐 스프링강) 및 고품질 탄소 스프링강입니다.
중국의 망간 함량이 높고 크롬과 바나듐이 적기 때문에 중국의 접시 스프링은 주로 60Si2MnA를 사용합니다. 50Cr2와 비교하여 50CrVA의 경화능, 뜨임 안정성 및 충격 인성은 60Si2MnA보다 우수하지만 50CrVA는 더 비쌉니다. 피로 요구가 높은 경우에 사용됩니다.

접시 스프링의 주요 유형

(1) 일반 접시 스프링[2], 사다리꼴 단면 접시 스프링, 테이퍼 사다리꼴 단면. 접시 스프링: 형상과 구조가 단순하여 널리 사용됩니다. 단일, 직렬, 중첩 또는 복합 접시 스프링 그룹으로 사용할 수 있으며 정적 또는 가변 하중을 견딜 수 있습니다. 중장비 및 항공기, 대포 및 기타 무기에서 강력한 완충 및 감쇠 스프링으로 사용할 수 있습니다.
(2) 다이어프램 스프링: 주로 자동차의 클러치에 사용되며, 분리 핑거와 접시 스프링에 의해 기능합니다.
(3) 파형 와셔: 기계적 밀봉에 널리 사용되며, 나선형 파형 스프링으로 더 발전시킬 수 있습니다.
(4) 슬롯형 접시 스프링: 일반적으로 클러치에 사용되며, 예를 들어 선반, 자동차 및 트랙터에 사용됩니다.
(5) 원판형 접시 스프링: 단면이 원판형 형상이며, 하중을 받은 후 변형되어 원뿔대 형상이 됩니다. 구조가 단순하고 강성이 크며 특별한 요구가 있는 경우에 사용됩니다.
(6) 나선형 접시 스프링: 접시 스프링과 코일 스프링의 이중 특성을 가지며, 서로 다른 강성 요구를 얻을 수 있습니다.
(7) 파형 원통 스프링(파형 스프링): 파형 와셔를 원통형으로 중첩하여 사용함으로써 큰 변형을 얻을 수 있습니다.

조합 접시 스프링

단일 접시 스프링의 하중 지지 능력과 변형은 제한적이며, 대부분의 경우 그룹으로 사용됩니다. 서로 다른 조합으로 다양한 특성을 얻어 서로 다른 성능 요구를 충족할 수 있습니다.
접시 스프링[3]을 사용할 때, 접시 리드가 하중을 받을 때 측면 미끄러짐을 방지하기 위해 접시 스프링에는 안내 맨드릴 또는 안내 슬리브가 있어야 합니다. 접시 리드가 변형되면 내경과 외경이 변합니다. 스프링은 내경과 외경이 다른 방식으로 제조됩니다. 일반적인 경우 접시와 안내부 사이에는 일정한 간격이 있어야 합니다. 접시와 안내부 사이에도 윤활이 있어야 하며, 안내부의 표면 경도는 접시보다 커야 합니다.
접시 스프링 조합의 방식과 특성
1. 적층 조합 스프링.
2. 대향 조합 스프링.
3. 복합 조합 스프링.
버터플라이 그룹[4]은 스프링 특성을 폭넓게 변화시킬 수 있습니다. 조합, 복합 및 중첩에서 겹침 방식을 채택하며, 적층 표면에 마찰 감쇠가 있어 충격 흡수 및 에너지 소비가 더욱 두드러집니다. 동일한 변형에 대해 버터플라이 수가 많을수록 하중이 커집니다.

응용

넓은 범위에서 접시 스프링은 원통형 코일 스프링을 대체하고 있습니다. 중장비(예: 프레스) 및 대포, 항공기 및 기타 무기에서 강력한 완충 및 감쇠 스프링으로, 자동차 및 트랙터 클러치와 안전 밸브의 압축 스프링으로, 이동 장비의 에너지 저장 부품으로 일반적으로 사용됩니다.
단점: 하중 편차를 보장하기 어렵습니다.
접시 스프링은 단면 형상에 따라 세 가지 범주로 분류할 수 있습니다: 일반 접시 스프링(직사각형 단면), 방사형 홈이 있는 접시 스프링, 사다리꼴 접시 스프링. 일반 접시 스프링은 지지면과 비지지면의 두 가지 유형으로 나뉩니다. 방사형 홈이 있는 접시 스프링은 일반 접시 스프링을 기반으로 형성되며, 방사형 방향으로 균일하게 분포된 여러 개의 홈이 열려 있으며, 홈은 내부 구멍에서 외부 원 방향으로 열 수 있고 외부 원에서 내부 구멍으로 열 수도 있습니다. 사다리꼴 단면 접시 스프링은 내측 가장자리 두께가 외측 가장자리 두께보다 큰 유형과 내측 가장자리 두께가 외부 원 두께보다 작은 유형의 두 가지로 나눌 수 있습니다.
단판 접시 스프링의 변형량과 하중 값이 종종 사용 요구를 충족하지 못하기 때문에 그룹으로 사용하여 접시 스프링 어셈블리(컬럼)를 형성할 수 있습니다. 대표적인 조합은 적층 조합 접시 스프링, 복합 접시 스프링 및 기타 조합 접시 스프링입니다.

원통형 코일 스프링과 비교하여 접시 스프링은 다음과 같은 특성을 가집니다:

첫째, 하중 변형 특성 곡선이 비선형입니다.
둘째, 접시 스프링은 얇은 시트 형태로 어셈블리를 쉽게 형성할 수 있으며, 블록 조립 방식으로 조립 및 교체할 수 있어 유지 보수에 편리함을 제공합니다.
셋째, 방사형 홈이 있는 접시 스프링은 영(0) 강성 특성을 가집니다. 이 특성은 일정 범위의 변형이 필요한 응용 분야에서 실질적으로 일정한 스프링 힘을 유지하는 데 사용할 수 있습니다.
넷째, 접시 스프링의 흡수 성능은 원통형 코일 스프링보다 낮지 않으며, 적층 조합을 사용할 때 접시 스프링 사이의 마찰로 인해 더 큰 감쇠가 있어 충격 에너지를 소산합니다.

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