Винтовую пружину можно рассматривать как цилиндрический торсионный стержень, навитый на сердечник диаметром D1. в процессе навивки проволока будет деформирована, в результате чего на внутренней (сжатой) стороне будут иметь место более высокие напряжения кручения. Величина этих напряжений, обозначенных ti, зависит от индекса пружины w=Dm/d, т.е. от отношения диаметра навивки к диаметру проволоки. С помощью коэффициента k, учитывающего влияние кривизны витка и приведенного на рис. 2.123. [1], можно рассчитать ti как функцию допускаемых верхних значений напряжений.
ti=ttдon0/k.
Чем меньше Dm и, следовательно, индекс пружины w, тем большие значения будет принимать коэффициент k. В результате: напряжения, которые может выдержать пружина, будут снижены, а использование материала ухудшается. Кроме того, для пружины с малым диаметром Dm существует опасность потери устойчивости под нагрузкой. По этим причинам целесообразно предусматривать максимально возможный диаметр навивки.
![]() | |||
![]() | |||
Рис 7.1 При навивке спиральных пружин на внутренней (сжатой) стороне возникают повышенные напряжения кручения. А – зона повышенных напряжений.
ix – передаточное отношение по ходу;
iy – передаточное отношение по силам;
n0,1 – число пружинных витков (индекс 0 означает расчетное число, индекс 1фактическое);
n1 – общее число витков;
k – коэффициент уменьшения, учитывающий изгиб проволоки;
L0 – длина пружины без нагрузки, мм;
Lw - длина пружины под воздействием начальной нагрузки Fw, мм;
Lb1 – длина пружины при полной нагрузке (длина блока при плотном
прилегании всех витков), мм;
Ln – наименьшая рабочая длина;
Sa – сумма наименьших расстояний между пружинящими витками (зазор),мм;
w - степень навивки, w=Dm/d;
l - коэффициент гибкости пружины;
ti – допустимые напряжения сдвига с учетом изгиба проволоки, МПа.
Чтобы по среднему диаметру навивки Dm определить индекс пружины w и коэффициент k, следует вначале задаться диаметром d. ориентировочно, предположив, что d»1,4 см=14 мм и Dm=160 мм, определяем коэффициент k:
k=1+5/4∙d/Dm+7/8∙(d/Dm)2+( d/Dm)3;
k=1,1167,
что равноценно уменьшению на 11,67% напряжений, которые может выдержать пружина.
Степень навивки:
ω= Dm ⁄d = 160 ⁄14 = 11,43.
В качестве материала, при диаметре проволоки меньше 40 мм в соответствии с табл. 2.4 [1], рассматривается сталь 60С2А [8, табл. 43]в группе прочности ІІ. При этом на чертеже должны быть указаны следующие характеристики: σв=1570 Мпа и σт³1373 Мпа.
Используя запас прочности n=1,1 и определяя по рис. 2.106 [1] значение величины b0=0,94 как функцию d=0,14 мм, получаем допускаемые максимальные напряжения:
Статьи о транспорте:
Мероприятия по охране труда, технике безопасности и защите окружающей среды
Работники железнодорожного транспорта выполняют свои служебные обязанности зачастую в сложных метеорологических и производственных условиях. Они трудятся круглосуточно при любой погоде, в основном на открытом воздухе. У многих рабочих места работы находятся на путях, среди двигающегося подвижного ...
Топливный насос высокого давления
Распыливание представляет процесс раздробления на мельчайшие частицы порции топлива, впрыскиваемого в цилиндр форсункой. При распыливании топлива общая поверхность его, соприкасающаяся с воздухом, резко возрастает. Чем меньше диаметр капель топлива, тем быстрее они нагреваются, лучше смешиваются с ...
Особенности проектирования основных производственных участков
Работа по охране труда на предприятии строится на основании «Временного положения об организации работ по охране труда , на предприятиях и организациях АПК в Российской Федерации» год 1996 и согласно этому положению назначения ответственных лиц осуществляется приказом №1 и №2 по предприятию.
Данн ...