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Muelle de disco Belleville

Carga y tensión de borde en la deflexión instalada (precarga) y de trabajo de un solo disco cónico, según las fórmulas de Almen-László / DIN 2092, más una comprobación de fatiga orientativa entre los dos puntos. La relación altura del cono-espesor h₀/t te indica si es un muelle lineal rígido, un elemento de fuerza constante o un disparador biestable.

Disco cónico — sección transversal F = —

Diámetro ext. D_e mm

Diámetro int. D_i mm

Espesor t mm

Altura del cono h₀ mm

Deflexión de precarga s₁ mm

Deflexión de trabajo s₂ mm

Material

Notas de ingeniería

Dos puntos de funcionamiento (Almen-László / DIN 2092)

F = (4E/(1−ν²))·(t⁴/(K₁·D_e²))·(s/t)·[(h₀/t−s/t)(h₀/t−s/2t)+1] en precarga (s₁) y en trabajo (s₂).
σ_OM = (4E/(1−ν²))·(t²/(K₁·D_e²))·(s/t)·[K₂(h₀/t−s/2t)+K₃] (borde interior superior, gobierna el estático).
K₁, K₂, K₃ son los factores geométricos estándar en δ = D_e/D_i.

Fatiga y apilamiento

Aquí la fatiga es orientativa: una estimación de Goodman a partir del rango de tensión OM. La vida real de un muelle de disco se calcula con los diagramas de fatiga de la DIN 2092 (tensiones de tracción del borde inferior σ_II/σ_III, por grupo); úsalos para cualquier cosa crítica para la seguridad.
Comportamiento según h₀/t: ≲0.4 casi lineal, ≈1.4 fuerza constante cerca del aplanamiento, >1.4 regresivo / pandeo por inversión.
Apila en serie para multiplicar la deflexión, en paralelo para multiplicar la carga (en paralelo se pierde fuerza por rozamiento). Válido solo hasta el aplanamiento (s = h₀).

Resultado

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