Как найти максимальную деформацию пружины
Перейти к содержимому

Как найти максимальную деформацию пружины

  • автор:

Как найти максимальную деформацию пружины

Физблог

16 июня 2013

Как определить деформацию пружины?

Груз массой 45 кг с помощью динамометра тянут равномерно по горизонтальной плоскости. Определите деформацию пружины динамометра, если ее жесткость равна 7,8 к H /м, сила упругости направлена под углом 30 градусов к горизонту, а коэффициент трения скольжения груза по поверхности равен 0,26.

Решение.

Деформация пружины x связана с ее жесткостью l и модулем силы упругости F соотношением F = kx (закон Гука), откуда x = F / k . Силу F можно найти с помощью второго закона Ньютона.

На груз действуют сила тяжести mg , сила упругости пружины F , сила нормальной реакции опоры N и сила трения F тр . По второму закону Ньютона получаем.

mg + F + N + F тр =0.

Запишем теперь его в проекциях на координатные оси OX и OY .

F cos α — F тр =0, N + F sin α — mg =0.

Кроме того, F тр = m N . Решаем полученную систему уравнений и находим F .

Ответ: x = 15 мм.

Источник: Подготовка к тестированию по физике. Шепелевич. В. Г.

Расчет пружин

Формулы и способы расчета пружин из стали круглого сечения по ГОСТ 13765

Пружина сжатия Пружина растяжения

сжатиярастяжения

Наименование параметра Обозначение Расчетные формулы и значения
Сила пружины при предварительной деформации, Н F 1 Принимается в зависимости от нагрузки пружины
Сила пружины при рабочей деформации (соответствует наибольшему принудительному перемещению подвижного звена в механизме), Н F 3 Принимается в зависимости от нагрузки пружины
Рабочий ход пружины, мм h Принимается в зависимости от нагрузки пружины
Наибольшая скорость перемещения подвижного конца пружины при нагружении или разгрузке, м/с v max Принимается в зависимости от нагрузки пружины
Выносливость пружины, число циклов до разрушения N F Принимается в зависимости от нагрузки пружины
Наружный диаметр пружины, мм D 1 Предварительно принимаются с учетом конструкции узла. Уточняются по таблицам ГОСТ 13766…ГОСТ 13776
Относительный инерционный зазор пружины сжатия. Для пружин растяжения служит ограничением максимальной деформации δ δ = 1 — F 2 / F 3 (1)
Для пружин сжатия классов I и II
δ = 0,05 — 0,25
для пружин растяжения
δ = 0,05 — 0,10
для одножильных пружин класса III
δ = 0,10 — 0,40
для трехжильных класса III
δ = 0,15 — 0,40
Сила пружины при максимальной деформации, Н F 3 2

Уточняется по таблицам ГОСТ 13766 ÷ ГОСТ 13776

Для трехжильных пружин

Для пружин с предварительным напряжением

6а

Для трехжильных пружин

Для трехжильных пружин

Для трехжильных пружин

10а

i 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 7,0 и
более
Δ 1,029 1,021 1,015 1,010 1,005 1,000

где n3 — число обработанных витков

Для трехжильных пружин

14а

Для пружин растяжения с зацепами

Для пружин растяжения

Для пружин растяжения

Для трехжильных пружин

18а

Для пружин растяжения

Для трехжильных пружин

21а

26

Для пружин растяжения с предварительным напряжением

Методика определения размеров пружин

Исходными величинами для определения размеров пружин являются силы F 1 и F 2, рабочий ход h, наибольшая скорость перемещения подвижного конца пружины при нагружении или при разгрузке v max, выносливость N F и наружный диаметр пружины D 1 (предварительный).
Если задана только одна сила F2 , то вместо рабочего хода h для подсчета берут величину рабочей деформации s 2, соответствующую заданной силе

По величине заданной выносливости NF предварительно определяют принадлежность пружины к соответствующему классу

По заданной силе F 2 и крайним значениям инерционного зазора δ вычисляют по формуле (2) значение силы F 3
По значению F 3, пользуясь таблицей, предварительно определяют разряд пружины

По таблицам «Параметры пружин» находят строку, в которой наружный диаметр витка пружины наиболее близок к предварительно заданному значению D 1. В этой же строке находят соответствующие значения силы F 3 и диаметра проволоки d

Для пружин из закаливаемых марок сталей максимальное касательное напряжение τ 3 находят по таблице, для пружин из холоднотянутой и термообработанной проволоки τ 3 вычисляют с учетом значений временного сопротивления Rm . Для холоднотянутой проволоки Rm определяют из ГОСТ 9389, для термообработанной — из ГОСТ 1071

По полученным значениям F 3 и τ 3, а также по заданному значению F 2 по формулам (5) и (5а) вычисляют критическую скорость vK и отношение vmax / vK , подтверждающее или отрицающее принадлежность пружины к предварительно установленному классу.
При несоблюдении условий vmax / vK < 1 пружины I и II классов относят к последующему классу или повторяют расчеты, изменив исходные условия. Если невозможно изменение исходных условий, работоспособность обеспечивается комплектом запасных пружин

По окончательно установленному классу и разряду в соответствующей таблице на параметры витков пружин, помимо ранее найденных величин F3, D1 и d, находят величины c1 и s3 , после чего остальные размеры пружины и габариты узла вычисляют по формулам (6)-(25)

Смотри также:

  1. Винтовые цилиндрические пружины сжатия и растяжения
  2. Материалы для пружин
  3. Примеры расчетного определения размеров пружин
  4. Параметры пружин сжатия и растяжения I класса
  5. Параметры пружин сжатия и растяжения II класса
  6. Параметры пружин сжатия III класса
  7. Конструкции пружин сжатия и растяжения
  8. Пружины кручения из круглой проволоки

Как найти максимальную деформацию пружины

Расчет пружин

10. Формулы и способы расчета пружин из стали круглого сечения по ГОСТ 13765-86 в ред. 1990г.

Пружина сжатия

Пружина растяжения

Наименование параметра

Обозначение

Расчетные формулы и значения

1. Сила пружины при предварительной деформации, Н

Принимаются в зависимости от нагрузки пружины

2. Сила пружины при рабочей дефор­мации (соответствует наибольшему

принудительному перемещению под­вижного звена в механизме), Н

3. Рабочий ход пружины, мм

4. Наибольшая скорость перемещения подвижного конца пружины при

нагружении или разгрузке, м/ с

5. Выносливость пружины, число цик­лов до разрушения

6. Наружный диаметр пружины, мм

Предварительно назначают с учетом конструкции узла. Уточняются по

таб­лицам ГОСТ 13766-86-ГОСТ 13776-86

7. Относительный инерционный зазор пружины сжатия. Для пружин

растя­жения служит ограничением макси­мальной деформации

Для пружин сжатия классов I и IIδ =0,05. 0,25; для пружин растяжения δ=0,05. 0,10;

для одножильных пру­жин класса IIIδ =0,10. 0,40; для трехжильных класса IIIδ =0,15. 0,40

8. Сила пружины при максимальной деформации, Н

Уточняется по таблицам ГОСТ 13766-86-ГОСТ 13776-86

9. Сила предварительного напряжения (при навивке из

холоднотянутой и термообработанной проволоки), Н

10. Диаметр проволоки, мм

Выбирается по таблицам ГОСТ 13764-86-ГОСТ 13776-86

11. Диаметр трехжильного троса, мм

12. Жесткость одного витка пружины, Н/мм

13. Максимальная деформация одного витка пружины, мм

Выбирается по таблицам ГОСТ 13764-86-ГОСТ 13776-86

14. Максимальное касательное напря­жение пружины, Н/мм 2

(Коэффициент k см. п. 35)

Назначается по табл. 2

Для трехжильных пружин

15. Критическая скорость пружины сжатия, м/с (Максимальная

скорость подвижного звена механизма vmax должна быть равна или

Для трехжильных пружин

16. Модуль сдвига, Н/мм 2

Для пружинной стали G = 7,85·10 4

17. Динамическая (гравитационная) плотность материала, Н·с 2 /м 4

где g-ускорение свободного падения, м/с 2 ; γ — удельный вес, Н/м 3 .

Для пружинной стали р = 8·10 3

18. Жесткость пружины, Н/мм

Для пружин с предварительным напря­жением

Для трехжильных пружин

19. Число рабочих витков пружины

20. Полное число витков пружины

где n2 — число опорных витков

21. Средний диаметр пружины, мм

Для трехжильных пружин

22. Индекс пружины

Для трехжильных пружин

Рекомендуется назначать от 4 до 12

Наименование параметра

Обозначение

Расчетные формулы и значения

23. Коэффициент расплющивания троса в трехжильной пружине,

учиты­вающий увеличение сечения витка вдоль оси пружины после навивки

Для трехжильного троса с углом свивки β=24° определяется

по таблице, приведенной ниже

24. Предварительная деформация пружины, мм

25. Рабочая деформация пружины, мм

26. Максимальная деформация пру­жины, мм

27. Длина пружины при максималь­ной деформации, мм

где n3 — число обработанных витков.

Для трехжильных пружин

Для пружин растяжения с зацепами

28. Длина пружины в свободном со­стоянии, мм

29. Длина пружины растяжения без зацепов в свободном состоянии, мм

30. Длина пружины при предварительной деформации, мм

Для пружин растяжения

31. Длина пружины при рабочей де­формации, мм

Для пружин растяжения

32. Шаг пружины в свободном состоянии, мм

Для трехжильных пружин t = s’3+d1Δ. (18а)

Для пружин растяжения t = d(18б)

33. Напряжение в пружине при пред­варительной деформации, Н/мм 2

34. Напряжение в пружине при рабо­чей деформации, Н/мм 2

35. Коэффициент, учитывающий кри­визну витка пружины

Для трехжильных пружин

где β = arctg 0,44 si i +1

36. Длина развернутой пружины (для пружин растяжения без зацепов), мм

37. Масса пружины (для пружин рас­тяжения без зацепов), кг

38. Объем, занимаемый пружиной (без учета зацепов пружины), мм3

39. Зазор между концом опорного вит­ка и соседним рабочим

витком пру­жины сжатия, мм

Устанавливается в зависимости от формы опорного витка

40. Внутренний диаметр пружины, мм

41. Временное сопротивление прово­локи при растяжении, Н/мм 2

Устанавливается при испытаниях проволоки или

по ГОСТ 9389-75 и ГОСТ 1071-81

42. Максимальная энергия, накапли­ваемая пружиной,

или работа дефор­мации, МДж

Для пружин сжатия и растяжения без предварительного напряжения

для пружин растяжения с предварительным напряжением

Методика определения разме­ров пружин по ГОСТ 13765-86.

1. Исходными величинами для определения размеров пружин являются силы F1 и F2, ра­бочий ход h, наибольшая скорость перемеще­ния подвижного конца пружины при нагружении или при разгрузке vm ах , выносливость NF и наружный диаметр пружины D1 (пред­варительный).

Если задана только одна сила F2, то вместо рабочего хода h для подсчета берут величину рабочей деформации s2, соответствующую заданной силе.

2. По величине заданной выносливости NF предварительно определяют принадлежность пружины к соответствующему классу по табл. 1.

3. По заданной силе F2 и крайним значени­ям инерционного зазора δ вычисляют по фор­муле (2) значение силы F3.

4. По значению F3, пользуясь табл. 2, пред­варительно определяют разряд пружины.

5. По табл. 11-17 находят строку, в кото­рой наружный диаметр витка пружины наибо­лее близок к предварительно заданному значе­нию D1. В этой же строке находят соответствующие значения силы F3 и диаметра прово­локи d.

6. Для пружин из закаливаемых марок ста­лей максимальное касательное напряжение τ3 находят по табл. 2, для пружин из холоднотя­нутой и термообработанной τ3 вычисляют с

учетом значений временного сопротивления Rm . Для холоднотянутой проволоки Rm опре­деляют из ГОСТ 9389-75, для термообрабо­танной — из ГОСТ 1071-81.

7. По полученным значениям F3 и τ3, a также по заданному значению F2 по формулам (5) и (5а) вычисляют критическую скорость vK и отношение vmax / vK , подтверждающее или

отрицающее принадлежность пружины к предварительно установленному классу.

8. По окончательно установленному классу и разряду в соответствующей таблице на па­раметры витков пружин, помимо ранее най­денных величин F3, D1, и d, находят величины c1 и s3, после чего остальные размеры пружины и габариты узла вычисляют по формулам (6). (25).

Примеры определения размеров пружин и формулы для проверочных расчетов жесткости и напряжений

Пример 1. Пружина сжатия.

Дано: F1 = 20Н; F2 = 80Н; h = 30мм; D1 = 10. 12мм; vmax = 5м/с; NF≥ 1 · 10 7 .

По табл. 1 убеждаемся, что при заданной выносливости NF пружину следует отнести к классу 1.

По формуле (2), пользуясь интервалом зна­чений δ от 0,05 до 0,25 (см. п. 7 табл. 10), находим граничные значения силы F3, а именно:

В интервале от 84 до 107Н (ГОСТ 13766-86) пружин класса I, разряда 1 имеются сле­дующие силы F3: 85; 90; 95; 100 и 106Н (табл. 11).

Исходя из заданных размеров диаметра и стремления обеспечить наибольшую крити­ческую скорость, останавливаемся на витке со следующими данными (номер позиции 355):

Учитывая, что для пружин класса I норма напряжений τ = 0,3Rm (см. табл. 2), находим, что для найденного диаметра проволоки из углеродистой холоднотянутой стали расчетное напряжение τ3 = 0,3·2100 = 630Н/мм 2 .

Принадлежность к классу I проверяем оп­ределением отношения vmax / vK , для чего предварительно определяем критическую ско­рость по формуле (5) при δ = 0,25:

V K = τ 3 (1- F 2 F 3 ) 2 Gp ∙ 10 -3 = 630∙0,25 35,1 =4,5 м/с ;

Полученная величина свидетельствует о наличии соударения витков в данной пружине, и, следовательно, требуемая выносливость может быть не обеспечена. Легко убедиться, что при меньших значениях силы F3 отноше­ние vmax / v к будет еще больше отличаться от единицы и указывать на еще большую интен­сивность соударения витков.

Используем пружины класса II. Заданному наружному диаметру и найденным выше си­лам F3 соответствует виток с данными по ГОСТ 13770-86 (см. табл. 14, позиция 303): F3=95,0H; d=1,4мм; D1=11,5мм; с 1 =36,58Н/мм; s’3=2,597мм.

Учитывая норму напряжений для пружин класса IIτ3 = 0,5Rm, находим τ3 = 0,5×2300= 1150Н/мм 2 .

По формуле (2) вычисляем δ = 1-F2/F3 = 1 – 80/95 = 0,16 и находим vK и vmax / vK , с помощью которых определяем принадлеж­ность пружин ко II классу:

V K = 1150∙0,16 35,1 =5,57 м/с ;

Полученная величина указывает на отсут­ствие соударения витков. Следовательно, вы­бранная пружина удовлетворяет заданным условиям. Пружины класса II относятся к разряду ограниченной выносливости, поэтому следует учитывать комплектацию машины запасными пружинами с учетом опытных данных.

Определение остальных размеров произво­дим по формулам табл. 10.

По формуле (6) находим жесткость пружины:

Число рабочих витков пружины определя­ем по формуле (7):

n= c1/c = 36,58/2,0 = 18,29 ≈ 18,5.

Уточняем жесткость пружины:

c = c1/n= 36,68/18,5 = 1,977 ≈ 2,0Н/мм.

При полутора нерабочих витках полное число витков находим по формуле (8):

По формуле (9) определяем средний диа­метр пружины:

D = 11,5 — 1,4 = 10,1мм.

Деформации, длины и шаг пружины вы­числяем по формулам (11)-(18):

s 1 = F 1 c = 20 2,0 =10,0 мм ;

l 3 = n 1 +1- n 3 d = 20+1-1,5 1,4=27,3 мм ;

l 0 = l 3 + s 3 =27,3+47,5=74,8 мм ;

l 1 = l 0 — s 1 =74,8-10,0=64,8 мм ;

l 2 = l 0 — s 2 =74,8-40,0=34,8 мм ;

t = s 3 ‘ + d =2,6+1,4=4.0 мм

На этом определение размеров пружины и габарита узла (размер li ) заканчивается.

Следует отметить, что некоторое увеличе­ние выносливости может быть достигнуто при использовании пружины с большей величиной силы F3, чем найденная в настоящем примере. С целью выяснения габаритов, занимаемых такой пружиной, проведем анализ:

остановимся, например, на витке со сле­дующими данными по ГОСТ 13770-86 (см. табл. 14, позиция 313): F3 = 106Н; d = 1,4мм; D1 = 10,5мм; с 1 = 50,01Н/мм; s3‘ = 2,119мм.

Находим τ3 = 1150Н/мм 2 и производим расчет в той же последовательности:

V K = 1150∙0,245 35,1 =8,05 м/с ;

Очевидно, что у этой пружины создается большой запас на несоударяемость витков.

Далее в рассмотренном ранее порядке на­ходим

n= 50,01/2,0 = 25,01 ≈ 25,0.

Уточненная жесткость с =50,01/25,0 ≈ 2,0Н/мм;

D =10,5-1,4=9,1 мм ;

s 1 = 20 2,0 =10 мм ;

s 2 = 80 2,0 =40 мм ;

s 3 = 106 2,0 =53 мм ;

l 3 = 26,5+1-1,5 1,4=36,4 мм ;

t =2,1+1,4=3,5 мм

Таким образом, устанавливаем, что приме­нение пружины с более высокой силой F3 хотя и привело к большему запасу на несоударяе­мость витков, но оно сопровождается увеличе­нием габарита узла (размер l1) на 15,3мм. Можно показать, что если выбрать виток с большим диаметром, например D1=16мм (см. табл. 14, номер позиции 314), то тогда потребуется расширить узел по диаметру, но при этом соответственно уменьшится размер l1.

Пример 2. Пружина сжатия.

Дано: F1 = 100Н; F2 = 250Н; h = 100мм; D1 = 15. 25мм; vmax = 10м/с.

Независимо от заданной выносливости на основании формулы (5) можно убедиться, что при значениях 8, меньших 0,25 [формула (1)], все одножильные пружины, нагружаемые со скоростью vmax более 9,4м/ с , относятся к III классу.

По формуле (2) с учетом диапазона значе­ний δ для пружин класса III от 0,1 до 0,4 [формула (1)] находим границы сил F3:

Верхние значения силы F3, как видно из табл. 2, не могут быть получены из числа од­ножильных конструкций, поэтому с учетом коэффициентов δ = 0,15. 0,40 [формула (1)] для трехжильных пружин устанавливаем но­вые пределы F3, по формуле (2):

Для указанного интервала в ГОСТ 13774-86 имеются витки со следующими силами F3: 300; 315; 335; 375 и 400Н (табл. 16а).

Исходя из заданных размеров диаметра и наименьших габаритов узла, предварительно останавливаемся на витке со следующими данными (номер позиции 252): F3 = 300Н; d=1,4мм; d1=3,10мм; D1 = 17мм; с 1 = 50,93Н/мм; s’3 = 5,890мм.

Согласно ГОСТ 13764-86 для пружин класса IIIτ3 = 0,6Rm. Используя ГОСТ 9389-75, определяем напряжение для найденного диаметра проволоки:

τ3 = 0,6 · 2300 = 1380Н/мм 3 .

Принадлежность к классу проверяем путем определения величины отношения vmax / vK , для чего предварительно находим 8 и крити­ческую скорость по формулам (1), (2) и (5а):

V K = 1380∙0,167 32,4 =7 м / с ;

Полученное неравенство свидетельствует о наличии соударения витков и о принадлежно­сти пружины к классу III.

Определение остальных параметров произ­водится по формулам табл. 10.

По формуле (6) находим жесткость:

Число рабочих витков пружины вычисля­ют по формуле (7):

Полное число витков находят по формуле (8):

n1 = n + 1,5 = 34,0 + 1,5 = 35,5.

По формуле (9а) определяют средний диа­метр пружины:

Деформации, длины и шаг пружины нахо­дят по формулам табл. 10:

l 3 = n 1 +1 d ∆= 35,5+1 3,1∙1,021=15,5 мм ;

l 0 = l 3 + s 3 =115,5+200=315,5 мм ;

l 1 = l 0 — s 1 =315,5-66,7=248,8 мм ;

l 2 = l 0 — s 2 =315,5-166,7=148,8 мм ;

t = s 3 ‘ + d 1 ∆=5,89+3,1∙1,021=9,05 мм

Проанализируем пружины, соответствую­щие трем ближайшим значениям F3, взятым из ГОСТ 13774-86 (пружины класса III, разряда 1) для рассмотренного случая (табл. 16а).

Вычисления, проделанные в аналогичном порядке, показывают, что для трех соседних сил F3 образуется шесть размеров пружин, удовлетворяющих требованиям по величине наружного диаметра. Сведения о таких пружинах приведены ниже.

13. Методика определения параметров тарельчатых пружин

формула

Для пружин: без опорной плоскости (1)

формула

с опорной плоскостью (2)

формула

с радиусным скруглением кромок (3)

где R- радиус скругления кромок

Сила пружины при макси­мальной деформации F3, H

Для пружин: без опорной плоскости

формула

(4)

с опорной плоскостью

формула

(5)

с радиусным скруглением кромок

формула

(6)

Напряжение сжатия в кромке l(рис. 7) σ1, Н/мм 2

(Напряжение сжатия в кром­ке l является определяющим для пружин статического нагружения)

формула

Для пружин: без опорной плоскости (7)

с опорной плоскостью

формула

(8)

формула

с радиальным скруглением кромок (9)

Напряжение растяжения в кромке IIσII, Н/мм 2

(Напряжения растяжения в кромках IIи IIIявляются определяющими при цикли­ческом нагружении)

формула

Для пружин: без опорной плоскости (10)

с опорной плоскостью

формула

(11)

формула

с радиусным скруглением кромок (12)

Напряжение растяжения в кромке IIIσIII, Н/мм 2 (При расчете определяют максимальные напряжения [σII]3 или [σIII]3 в зависимости от отношения пара­метров D1/D2 и s3/t(рис. 8)

Для пружин: без опорной плоскости

формула

с опорной плоскостью

формула

с радиусным скруглением кромок

формула

Модуль упругости Е, Н/мм

Предварительная деформация пружины s1, мм

Рабочая деформация пружи­ны s2, мм

s2 = (0,3 . 0,6) s3 — для пружин Iкласса;

s2 = (0,6 . 0,8) s3 — для пружин IIкласса

Максимальная деформация пружины s3, мм

Выбирают по табл. 32 и 33

Толщина пружины t, мм

Наружный D1, и внутренний D2 диаметры пружины

Коэффициент Пуассона μ

μ = 0,3 (для сталей)

Ширина опорной плоскости b, мм

Выбирают по табл. 34.

Номинальная ширина опорной плоскости bном = 0,5 bmаx

Расчетные коэффициенты: Y

(Коэффициенты Y, С1, С2 допускается определять по табл. 37)

формулы

Для пружин: без опорной плоскости

формула

с опорной плоскостью

формула

с радиусным скруглениемкромок

формула

Жесткость пружины с, Н/мм

Для пружин: без опорной плоскости

формула

с опорной плоскостью

формула

с радиусным скруглением кромок

формула

Масса пружины m, кг

формула

где р = 7,85 · 10 — 6 кг/мм 3

Вид характеристики — «сила деформация» определяется отношением s3/t (рис.9).

При отношении s3/t≥ 0,6 зависимость «сила-деформация» нелинейна.

рисунок

Рис. 7. Напряженные кромки I, II, III тарельчатой пружины

график

Рис. 8. Соотношение напряжений ап и ош в зависимости от соотношений параметров

график

Рис. 9. Зависимость характеристики «сила-деформация» от отношения s3/t

37. Значение коэффициентов Y, С1 и С2 в зависимости от отношения А = D1/D2

А

Y

А

У

Для пружин из углеродистых сталей, до­пустимые напряжения при максимальной де­формации составляют [σt] = 2940Н/мм 2 , [σIIIII)3 =1760Н/мм 2 .

Характер изменения жесткости зависит от отношения s3/tи соответствует характеру изменения силы (рис. 9).

Расчетные величины напряжений в табл. 32 и 33 не превышают 10% номинальных зна­чений.

При циклическом нагружении средством регулирования выносливости служит измене­ние разности между напряжением растяжения при максимальной деформации и напряжением при рабочей деформации. Возрастание разно­сти обусловливает увеличение выносливости и стойкости пружин при одновременном возрас­тании размеров узлов.

Уменьшение разности сопровождается об­ратным изменением служебных свойств и раз­меров пространств в механизмах для размеще­ния пружин. При этом необходимо предусмат­ривать пакеты запасных пружин.

Пример выбора пружин класса II .

1. Исходными величинами для определе­ния размеров пружин являются силы F1 и F2, величины предварительной Sn1 и рабочей Sn2 деформаций или рабочий ход (Sn2 – Sn1) пакета, режим нагружения, выносливость в цик­лах. Ориентировочно задаются габариты пру­жинного узла.

2. По условию максимально допустимой рабочей деформации s = 0,8s3 определяется сила, соответствующая максимальной дефор­мации, F3 = F2/0,8.

3. В табл. 32 и 33 отыскивают силу, близ­кую к найденному значению F3, и выбирают размеры геометрических параметров, наиболее удовлетворяющих заданным условиям.

4. По силам F1 и F2 из табл. 32 и 33 опре­деляют деформации s1 и s2, при этом s2 не должно превышать величину 0,8s3.

5. По найденным величинам s1 и s2 и по заданным Sn1 и Sn2 определяют число пру­жин в пакете:

6. По известным геометрическим парамет­рам соответственно найденному числу пружин в пакете определяют свободную высоту пакета пружин при последовательной сборке L0 = l0n (см. табл. 35), а также высоту при рабочей и предварительной деформации L1 = L0 –Sn1; L2 = L0 — Sn2.

Высота пакета пружин при максимальной деформации L3 = tn.

Расчет на этом заканчивается.

Проверочных расчетов не требуется, так как сортамент пружин в табл. 32 и 33 рассчи­тан в соответствии с максимально допустимы­ми напряжениями.

П. Пример выбора пружин класса I.

1. Исходные величины такие же, как для пружин класса II.

2. Из условия максимально допустимой ра­бочей деформации s2 = 0,653 определяем при­мерно силу при максимальной деформации F3 = F2/0,6.

3. По найденному значению силы F3 в табл. 32 и 33 находим пружину, геометриче­ские параметры которой наиболее удовлетво­ряют заданным условиям.

4. Из табл. 32 и 33 определяют величины s1 и s2 соответственно заданным величинам сил F1 и F2.

Число пружин в пакете и габариты пакета определяются, как для пружин класса II, со­гласно пп. 5 и 6 примера I.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *