碟形弹簧组设计方法、碟形弹簧组、电子设备及存储介质与流程

1.本发明涉及掘进机领域，尤其涉及一种碟形弹簧组设计方法、碟形弹簧组、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.掘进机刀盘是掘进机的主要关键部件，在掘进机工作时，刀盘转动，从而破开岩层或土壤，使得掘进机可以前进；刀盘通过主轴承安装在主轴上，主轴承在掘进中不仅承受着径向力、轴向力和倾覆力矩，还需承受由于地层不均引起的振动。主轴承一般包括内圈、外圈、主推滚子和辅推滚子，为缓冲此振动，并给辅推滚子提供一定预紧力，以提高掘进机主轴承刚性、补偿其在运行中的磨损、延长使用寿命，需在掘进机主轴承中设置弹性支撑。
3.目前，在掘进机主轴承中设置弹性支撑的方法主要是在掘进机主轴承外圈开设凹槽，并在凹槽中装填碟形弹簧组，通过碟形弹簧组来对辅推滚进行支撑，以达到减振和预紧的作用，因而，碟形弹簧组的尺寸、系列、包含碟形弹簧的片数等参数会直接影响碟形弹簧组的减震和预紧效果，现有技术中，关于掘进机主轴承中碟形弹簧组的设计方法尚未形成，一般是通过简单估计来选取具体的碟形弹簧组。
4.然而，这种简单估算的方式存在较大误差，据此所选用的碟形弹簧组往往难以满足实际生产需要，存在碟形弹簧组过早损坏的问题。


技术实现要素：

5.为了解决背景技术中提到的至少一个问题，本发明提供一种碟形弹簧组设计方法、碟形弹簧组、电子设备及存储介质，根据该方法设计的碟形弹簧组可以满足实际生产需求，不易损坏。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.第一方面，本发明提供一种碟形弹簧组设计方法，设计方法应用于掘进机的主轴承中的碟形弹簧组，碟形弹簧组用于对主轴承的辅推滚子进行预紧和缓冲，设计方法包括以下步骤：
8.确定碟形弹簧组的结构参数的取值范围，碟形弹簧组的结构参数包括碟形弹簧组中碟形弹簧的片数、碟形弹簧的外径、碟形弹簧的厚度以及碟形弹簧组在装配前相对于掘进机主轴承的安装凹槽的凸出量，其中，安装凹槽设置在掘进机主轴承的外圈内侧，安装凹槽用于安装碟形弹簧组；
9.在碟形弹簧组的结构参数的取值范围内选取碟形弹簧组的结构参数，并根据选取的结构参数进行碟形弹簧组的静强度校核和疲劳强度校核，以选取符合预设静强度以及预设疲劳强度的碟形弹簧组；
10.在所有符合预设静强度以及预设疲劳强度的碟形弹簧组中选择成本最低的碟形弹簧组作为实际使用的碟形弹簧组。
11.作为一种可选的实施方式，碟形弹簧外径的取值范围通过下式确定：
12.d
dhz
＝l/(1.40～1.60)
13.其中，d
dhz
为碟形弹簧的外径，l为辅推滚子的长度。
14.作为一种可选的实施方式，确定碟形弹簧组的结构参数的取值范围，具体包括：
15.根据碟形弹簧的外径范围确定碟形弹簧所属的系列范围；
16.在碟形弹簧所属的系列范围内查询标准表，以确定碟形弹簧厚度的取值范围。
17.作为一种可选的实施方式，确定碟形弹簧组的结构参数的取值范围，具体包括：
18.根据掘进机主轴承的轴向游隙确定碟形弹簧组在装配前相对于掘进机主轴承的安装凹槽的凸出量。
19.作为一种可选的实施方式，根据选取的结构参数进行碟形弹簧组的静强度校核和疲劳强度校核，具体包括：
20.根据选取的结构参数进行碟形弹簧组的静强度校核；
21.对通过静强度校核的碟形弹簧组进行疲劳强度校核。
22.作为一种可选的实施方式，根据选取的结构参数进行碟形弹簧组的静强度校核，具体包括：
23.通过公式
[0024][0025]
确定碟形弹簧组在掘进机工作时承受的最大应力；
[0026]
其中，σ
max
为最大应力，e为碟形弹簧的弹性模量，μ为碟形弹簧的泊松比，t为碟形弹簧的厚度，i为碟形弹簧组包含的碟形弹簧的片数，α为碟形弹簧组在装配前相对于掘进机主轴承的安装凹槽的凸出量，d
nei
为碟形弹簧的内径；
[0027]
比较最大应力与碟形弹簧的屈服极限，并在最大应力小于等于屈服极限时，确定碟形弹簧组通过静强度校核。
[0028]
作为一种可选的实施方式，对通过静强度校核的碟形弹簧组进行疲劳强度校核，具体包括：
[0029]
确定碟形弹簧的疲劳破坏关键部位；
[0030]
分别确定掘进机未工作时疲劳破坏关键部位的应力和掘进机工作时疲劳破坏关键部位的应力；
[0031]
根据掘进机未工作时疲劳破坏关键部位的应力确定疲劳上限应力；
[0032]
比较疲劳上限应力与掘进机工作时疲劳破坏关键部位的应力的大小，并在疲劳上限应力大于等于掘进机工作时疲劳破坏关键部位的应力时，确定碟形弹簧组通过疲劳强度校核。
[0033]
作为一种可选的实施方式，确定碟形弹簧的疲劳破坏关键部位，具体包括：
[0034]
通过公式
[0035]
[0036]
确定碟形弹簧上的第一位置处的应力σa；
[0037]
其中，第一位置位于碟形弹簧的沿径向的内侧边缘，h0为碟形弹簧被压平时的变形量，h0可通过查标准表确定；y为掘进机工作时单片碟形弹簧的压缩量，y＝α/i，
[0038]
通过公式
[0039][0040]
确定碟形弹簧上的第二位置处的应力σb，第二位置位于碟形弹簧的沿径向的外侧边缘，
[0041]
比较|σa|与|σb|的大小，并将|σa|和|σb|中较大一者对应的位置确定为疲劳破坏关键部位。
[0042]
作为一种可选的实施方式，在所有符合预设静强度以及预设疲劳强度的碟形弹簧组中选择成本最低的碟形弹簧组作为实际使用的碟形弹簧组，具体包括：
[0043]
通过下式确定同时通过静强度校核和疲劳强度校核的碟形弹簧组的经济性指数q：
[0044][0045]
取q值最小的碟形弹簧组为实际使用的碟形弹簧组。
[0046]
第二方面，本发明还提供一种碟形弹簧组，该碟形弹簧组根据第一方面中的任一项碟形弹簧组设计方法进行设计。
[0047]
第三方面，本发明还提供一种电子设备，包括：
[0048]
存储器，用于存储计算机程序；
[0049]
处理器，用于执行计算机程序以实现第一方面任一项中的方法。
[0050]
第四方面，本发明还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行以实现第一方面任一项中的方法。
[0051]
本发明提供的碟形弹簧组设计方法应用于掘进机的主轴承中的碟形弹簧组，碟形弹簧组用于对主轴承的辅推滚子进行预紧和缓冲，设计方法包括以下步骤：确定碟形弹簧组的结构参数的取值范围，碟形弹簧组的结构参数包括碟形弹簧组中碟形弹簧的片数、碟形弹簧的外径、碟形弹簧的厚度以及碟形弹簧组在装配前相对于掘进机主轴承的安装凹槽的凸出量，其中，安装凹槽设置在掘进机主轴承的外圈内侧，安装凹槽用于安装碟形弹簧组；在碟形弹簧组的结构参数的取值范围内选取碟形弹簧组的结构参数，并根据选取的结构参数进行碟形弹簧组的静强度校核和疲劳强度校核，以选取符合预设静强度以及预设疲劳强度的碟形弹簧组；在所有符合预设静强度以及预设疲劳强度的碟形弹簧组中选择成本最低的碟形弹簧组作为实际使用的碟形弹簧组。本发明提供的碟形弹簧组设计方法，通过先选取碟形弹簧组的结构参数的取值范围，再在这些结构参数的取值范围内选定一组具体的结构参数，从而初步确定碟形弹簧组的具体结构，然后通过该选定的结构参数对该结构参数下的碟形弹簧组进行静强度校核和疲劳强度校核，如果该结构参数下的碟形弹簧组的
静强度校核和疲劳强度校核均通过，则保留该结构参数的碟形弹簧组，重复上述步骤后，可以筛选出所有能同时通过静强度校核和疲劳强度校核的碟形弹簧组，最后，选取所有能同时通过静强度校核和疲劳强度校核的碟形弹簧组中成本最低的碟形弹簧组作为最终使用的碟形弹簧组，通过该设计方法选取的碟形弹簧组力学性能良好，可以满足实际生产需求，使用寿命长，不易损坏。
附图说明
[0052]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0053]
图1为本发明实施例提供的一种碟形弹簧组设计方法的流程图；
[0054]
图2为本发明实施例提供的一种碟形弹簧组设计方法中的确定碟形弹簧的厚度的取值范围的流程图；
[0055]
图3为本发明实施例提供的一种碟形弹簧组设计方法中的根据选取的结构参数进行碟形弹簧组的静强度校核和疲劳强度校核的流程图；
[0056]
图4为本发明实施例提供的一种碟形弹簧组设计方法中的对通过静强度校核的碟形弹簧组进行疲劳强度校核的流程图；
[0057]
图5为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图；
[0058]
图6为本发明实施例提供的一种碟形弹簧组在掘进机主轴承中的安装示意图；
[0059]
图7为图6中碟形弹簧组所在处的放大示意图。
[0060]
附图标记说明：
[0061]
100-碟形弹簧组；
[0062]
200-外圈；
[0063]
210-安装凹槽；
[0064]
300-辅推滚子；
[0065]
500-电子设备；
[0066]
501-处理器；
[0067]
502-存储器。
具体实施方式
[0068]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0069]
在申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
[0070]
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
[0071]
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0072]
此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。
[0073]
目前，主要是通过设置碟形弹簧组来对辅推滚进行支撑，以达到减振和预紧的作用，因此，碟形弹簧组的尺寸、系列、包含碟形弹簧的片数等参数会直接影响碟形弹簧组的减震和预紧效果，然而关于掘进机主轴承中碟形弹簧组的设计方法尚未形成，一般是通过简单估计来选取具体的碟形弹簧组，这种简单估算的方式一般存在较大误差，据此所选用的碟形弹簧组往往难以满足实际生产需要，存在碟形弹性组使用寿命短、过早损坏的问题。
[0074]
有鉴于此，本发明提供一种碟形弹簧组设计方法，该碟形弹簧组设计方法通过先选取碟形弹簧组的结构参数的取值范围，再在这些结构参数的取值范围内选定一组具体的结构参数，从而初步确定碟形弹簧组的具体结构，然后通过该选定的结构参数对该结构参数下的碟形弹簧组进行静强度校核和疲劳强度校核，如果该结构参数下的碟形弹簧组的静强度校核和疲劳强度校核均通过，则保留该结构参数的碟形弹簧组，重复上述步骤后，可以筛选出所有能同时通过静强度校核和疲劳强度校核的碟形弹簧组，最后，选取所有能同时通过静强度校核和疲劳强度校核的碟形弹簧组中成本最低的碟形弹簧组作为最终使用的碟形弹簧组，通过该设计方法选取的碟形弹簧组力学性能良好，可以满足实际生产需求，使用寿命长，不易损坏。
[0075]
图1为本发明实施例提供的一种碟形弹簧组设计方法的流程图；图2为本发明实施例提供的一种碟形弹簧组设计方法中的确定碟形弹簧的厚度的取值范围的流程图；图3为本发明实施例提供的一种碟形弹簧组设计方法中的根据选取的结构参数进行碟形弹簧组的静强度校核和疲劳强度校核的流程图；
[0076]
图4为本发明实施例提供的一种碟形弹簧组设计方法中的对通过静强度校核的碟形弹簧组进行疲劳强度校核的流程图；图5为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图；图6为本发明实施例提供的一种碟形弹簧组在掘进机主轴承中的安装示意图；图7为图6中碟形弹簧组所在处的放大示意图。可以参考图1至图7，本发明实施例提供一种碟形弹簧组设计方法，设计方法应用于掘进机的主轴承中的碟形弹簧组，碟形弹簧组100用于对主轴承的辅推滚子300进行预紧和缓冲，设计方法包括以下步骤：
[0077]
s101、确定碟形弹簧组100的结构参数的取值范围，碟形弹簧组100的结构参数包括碟形弹簧组100中碟形弹簧的片数、碟形弹簧的外径、碟形弹簧的厚度以及碟形弹簧组100在装配前相对于掘进机主轴承的安装凹槽210的凸出量，其中，安装凹槽210设置在掘进机主轴承的外圈200内侧，安装凹槽210用于安装碟形弹簧组100。
[0078]
其中，碟形弹簧外径的取值范围可以通过下式确定：
[0079]ddhz
＝l/(1.40～1.60)
[0080]
其中，d
dhz
为碟形弹簧的外径，l为辅推滚子300的长度，辅推滚子300的长度是辅推滚子300沿自身轴向的长度，该长度可以直接通过测量获取，将辅推滚子300的长度限定在上述范围内，既可以避免辅推滚子300出现倾斜引起应力集中，也可以保证外圈200的安装凹槽210具有足够的强度。
[0081]
确定碟形弹簧组100的结构参数的取值范围还可以包括确定碟形弹簧的厚度的取值范围，具体可以按照如下方法进行：
[0082]
s201、根据碟形弹簧的外径范围确定碟形弹簧所属的系列范围。
[0083]
s202、在碟形弹簧所属的系列范围内查询标准表，从标准表中获取碟形弹簧的厚度，从而形成碟形弹簧的厚度的取值范围。
[0084]
上述实施例中，确定碟形弹簧组100的结构参数的取值范围，还可以包括确定碟形弹簧组100在装配前相对于掘进机主轴承的安装凹槽210的凸出量，碟形弹簧组100在装配前相对于掘进机主轴承的安装凹槽210的凸出量可以等于掘进机主轴承的轴向游隙。
[0085]
可以理解，碟形弹簧组设置在安装凹槽210中，安装凹槽210开设在外圈200的内侧，因此，碟形弹簧组100中碟形弹簧的片数可以根据碟形弹簧的厚度以及主轴承外圈200的厚度来综合考虑，本技术实施例中具体可以使碟形弹簧组100包含的碟形弹簧的片数i小于等于10。
[0086]
s102、在碟形弹簧组100的结构参数的取值范围内选取碟形弹簧组100的结构参数，并根据选取的结构参数进行碟形弹簧组100的静强度校核和疲劳强度校核，以选取符合预设静强度以及预设疲劳强度的碟形弹簧组100。
[0087]
其中，根据选取的结构参数进行碟形弹簧组100的静强度校核和疲劳强度校核，具体可以包括：
[0088]
s301、根据选取的结构参数进行碟形弹簧组100的静强度校核。
[0089]
s302、再对通过静强度校核的碟形弹簧组100进行疲劳强度校核。
[0090]
可以理解，静强度校核未通过或者疲劳强度校核未通过时，可以从碟形弹簧组100的结构参数的取值范围内重新选取一组碟形弹簧组100的结构参数进行静强度校核和疲劳强度校核，直至校核完所有结构参数下的碟形弹簧组100。
[0091]
上述实施例中，根据选取的结构参数进行碟形弹簧组100的静强度校核，具体可以包括：
[0092]
先通过公式
[0093][0094]
确定碟形弹簧组100在掘进机工作时承受的最大应力；
[0095]
其中，σ
max
为最大应力，e为碟形弹簧的弹性模量，μ为碟形弹簧的泊松比，t为碟形弹簧的厚度，i为碟形弹簧组100包含的碟形弹簧的片数，α为碟形弹簧组100在装配前相对于掘进机主轴承的安装凹槽210的凸出量，d
nei
为碟形弹簧的内径；
[0096]
再比较最大应力与碟形弹簧的屈服极限，并在最大应力小于等于碟形弹簧组100的屈服极限时，确定碟形弹簧组100通过静强度校核。
[0097]
上述实施例中，对通过静强度校核的碟形弹簧组100进行疲劳强度校核，具体可以包括：
[0098]
s401、确定碟形弹簧的疲劳破坏关键部位。
[0099]
s402、分别确定掘进机未工作时疲劳破坏关键部位的应力和掘进机工作时疲劳破坏关键部位的应力。
[0100]
s403、根据掘进机未工作时疲劳破坏关键部位的应力确定疲劳上限应力。
[0101]
s404、比较疲劳上限应力与掘进机工作时疲劳破坏关键部位的应力的大小，并在疲劳上限应力大于等于掘进机工作时疲劳破坏关键部位的应力时，确定碟形弹簧组100通过疲劳强度校核。
[0102]
具体地，可以使疲劳下限应力等于掘进机未工作时疲劳破坏关键部位的应力，然后根据碟形弹簧组100的疲劳强度曲线确定疲劳上限应力。
[0103]
可以理解，疲劳破坏关键部位是碟形弹簧上最容易发生疲劳损坏的部位，在保证该部位不发生疲劳破坏的前提下，即可保证整个碟形弹簧不发生疲劳损坏。
[0104]
上述实施例中，确定碟形弹簧的疲劳破坏关键部位，具体可以包括：
[0105]
通过公式
[0106][0107]
确定碟形弹簧上的第一位置处的应力σa；
[0108]
其中，第一位置位于碟形弹簧的沿径向的内侧边缘，h0为碟形弹簧被压平时的变形量，h0可通过查标准表确定；y为掘进机工作时单片碟形弹簧的压缩量，y＝α/i，
[0109]
通过公式
[0110][0111]
确定碟形弹簧上的第二位置处的应力σb，第二位置位于碟形弹簧的沿径向的外侧边缘，
[0112]
比较|σa|与|σb|的大小，并将|σa|和|σb|中较大一者对应的位置确定为疲劳破坏关键部位。
[0113]
可以理解，碟形弹簧上第一位置和第二位置是碟形弹簧的应力集中部位，这两处位置受力最大，最容易发生疲劳损坏，因此，可以以该两个位置中应力最大的一处作为碟形弹簧的疲劳破坏关键部位。
[0114]
s103、在所有符合预设静强度以及预设疲劳强度的碟形弹簧组100中选择成本最低的碟形弹簧组100作为实际使用的碟形弹簧组100。
[0115]
上述实施例中，在所有符合预设静强度以及预设疲劳强度的碟形弹簧组100中选
read-only memory，cd-rom)或其它光盘存储器，磁盘存储器或其它磁存储设备，或目标于承载的任何其它介质或以指令或数据结构的形式存储所需的程序代码，并且可由计算机访问。而且，任何连接被适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴电缆，光纤电缆，双绞线，数字用户线(digital subscriber line，dsl)或无线技术(如红外，无线电和微波)从网站，服务器或其它远程源传输软件，则同轴电缆，光纤电缆，双绞线，dsl或诸如红外，无线电和微波之类的无线技术包括在介质的定义中。如本文所使用的磁盘和光盘包括光盘，激光盘，光盘，数字通用光盘(digital versatile disc，dvd)，软盘和蓝光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘利用激光光学地再现数据。上述的组合也应包括在计算机可读介质的范围内。
[0127]
本技术实施例中还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述碟形弹簧组设计方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
[0128]
在上述终端设备或者服务器的具体实现中，应理解，处理器可以是中央处理单元(英文：central processing unit，简称：cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文：digital signal processor，简称：dsp)、专用集成电路(英文：application specific integrated circuit，简称：asic)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本技术实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
[0129]
本领域技术人员可以理解，上述任一方法实施例的全部或部分步骤可以通过与程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序被执行时，执行上述方法实施例的全部或部分的步骤。
[0130]
本技术技术方案如果以软件的形式实现并作为产品销售或使用时，可以存储在计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在存储介质中，包括计算机程序或者若干指令。该计算机软件产品使得计算机设备(可以是个人计算机、服务器、网络设备或者类似的电子设备)执行本技术实施例一方法的全部或部分步骤。
[0131]
最后应说明的是：以上各实施例仅是用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种碟形弹簧组设计方法，其特征在于，所述设计方法应用于掘进机的主轴承中的碟形弹簧组，所述碟形弹簧组用于对所述主轴承的辅推滚子进行预紧和缓冲，所述设计方法包括以下步骤：确定所述碟形弹簧组的结构参数的取值范围，所述碟形弹簧组的结构参数包括所述碟形弹簧组中碟形弹簧的片数、所述碟形弹簧的外径、所述碟形弹簧的厚度以及所述碟形弹簧组在装配前相对于所述掘进机主轴承的安装凹槽的凸出量，其中，所述安装凹槽设置在所述掘进机主轴承的外圈内侧，所述安装凹槽用于安装所述碟形弹簧组；在所述碟形弹簧组的结构参数的取值范围内选取所述碟形弹簧组的结构参数，并根据选取的所述结构参数进行碟形弹簧组的静强度校核和疲劳强度校核，以选取符合预设静强度以及预设疲劳强度的碟形弹簧组；在所有所述符合预设静强度以及预设疲劳强度的碟形弹簧组中选择成本最低的碟形弹簧组作为实际使用的碟形弹簧组。2.根据权利要求1所述的碟形弹簧组设计方法，其特征在于，所述碟形弹簧外径的取值范围通过下式确定：d
dhz
＝l/(1.40～1.60)其中，d
dhz
为所述碟形弹簧的外径，l为所述辅推滚子的长度。3.根据权利要求2所述的碟形弹簧组设计方法，其特征在于，所述确定所述碟形弹簧组的结构参数的取值范围，具体包括：根据所述碟形弹簧的外径范围确定所述碟形弹簧所属的系列范围；在所述碟形弹簧所属的系列范围内查询标准表，以确定所述碟形弹簧厚度的取值范围。4.根据权利要求3所述的碟形弹簧组设计方法，其特征在于，所述确定所述碟形弹簧组的结构参数的取值范围，具体包括：根据所述掘进机主轴承的轴向游隙确定所述碟形弹簧组在装配前相对于所述掘进机主轴承的安装凹槽的凸出量。5.根据权利要求4所述的碟形弹簧组设计方法，其特征在于，所述根据选取的所述结构参数进行碟形弹簧组的静强度校核和疲劳强度校核，具体包括：根据选取的所述结构参数进行碟形弹簧组的静强度校核；对通过所述静强度校核的所述碟形弹簧组进行疲劳强度校核。6.根据权利要求5所述的碟形弹簧组设计方法，其特征在于，所述根据选取的所述结构参数进行碟形弹簧组的静强度校核，具体包括：通过公式确定所述碟形弹簧组在掘进机工作时承受的最大应力；其中，所述σ
max
为所述最大应力，所述e为所述碟形弹簧的弹性模量，所述μ为所述碟形弹簧的泊松比，所述t为所述碟形弹簧的厚度，所述
i为所述碟形弹簧组包含的碟形弹簧的片数，所述α为所述碟形弹簧组在装配前相对于所述掘进机主轴承的安装凹槽的凸出量，所述d
nei
为所述碟形弹簧的内径；比较所述最大应力与所述碟形弹簧的屈服极限，并在所述最大应力小于等于所述屈服极限时，确定所述碟形弹簧组通过静强度校核。7.根据权利要求6所述的碟形弹簧组设计方法，其特征在于，所述对通过所述静强度校核的所述碟形弹簧组进行疲劳强度校核，具体包括：确定所述碟形弹簧的疲劳破坏关键部位；分别确定所述掘进机未工作时所述疲劳破坏关键部位的应力和所述掘进机工作时所述疲劳破坏关键部位的应力；根据所述掘进机未工作时所述疲劳破坏关键部位的应力确定疲劳上限应力；比较所述疲劳上限应力与所述掘进机工作时所述疲劳破坏关键部位的应力的大小，并在所述疲劳上限应力大于等于所述掘进机工作时所述疲劳破坏关键部位的应力时，确定所述碟形弹簧组通过所述疲劳强度校核。8.根据权利要求7所述的碟形弹簧组设计方法，其特征在于，所述确定所述碟形弹簧的疲劳破坏关键部位，具体包括：通过公式确定所述碟形弹簧上的第一位置处的应力σ
a
；其中，所述第一位置位于所述碟形弹簧的沿径向的内侧边缘，h0为碟形弹簧被压平时的变形量，h0可通过查所述标准表确定；y为掘进机工作时单片所述碟形弹簧的压缩量，y＝α/i，通过公式确定所述碟形弹簧上的第二位置处的应力σ
b
，所述第二位置位于所述碟形弹簧的沿径向的外侧边缘，比较|σ
a
|与|σ
b
|的大小，并将所述|σ
a
|和所述|σ
b
|中较大一者对应的位置确定为所述疲劳破坏关键部位。9.根据权利要求8所述的碟形弹簧组设计方法，其特征在于，所述在所有所述符合预设静强度以及预设疲劳强度的碟形弹簧组中选择成本最低的碟形弹簧组作为实际使用的碟形弹簧组，具体包括：通过下式确定同时通过所述静强度校核和所述疲劳强度校核的碟形弹簧组的经济性指数q：取q值最小的碟形弹簧组为所述实际使用的碟形弹簧组。
10.一种碟形弹簧组，其特征在于，所述碟形弹簧组根据权利要求1-9任一项所述的碟形弹簧组设计方法进行设计。11.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序以实现权利要求1-9中任一项所述的方法。12.一种存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求1-9中任一项所述的方法。

技术总结
本发明提供一种碟形弹簧组设计方法、碟形弹簧组、电子设备及存储介质。本发明提供的碟形弹簧组设计方法包括以下步骤：确定碟形弹簧组的结构参数的取值范围，碟形弹簧组的结构参数包括碟形弹簧组中碟形弹簧的片数以及碟形弹簧的外径；在碟形弹簧组的结构参数的取值范围内选取碟形弹簧组的结构参数，并根据选取的结构参数进行碟形弹簧组的静强度校核和疲劳强度校核；在所有符合静强度以及疲劳强度的碟形弹簧组中选择成本最低的碟形弹簧组作为实际使用的碟形弹簧组。本发明提供一种碟形弹簧组设计方法、碟形弹簧组、电子设备及存储介质，根据该方法设计的碟形弹簧组可以满足实际生产需求，不易损坏。不易损坏。不易损坏。


技术研发人员：刘飞香 麻成标 刘华 陈浩林 文寄望
受保护的技术使用者：中国铁建重工集团股份有限公司
技术研发日：2023.07.05
技术公布日：2023/10/11