Anuriev_T3 (522956), страница 15
Текст из файла (страница 15)
О. о м ф и т о ,'~ о ~ с. ~С Х 1 о .-. д ~- о х Е Г5 о о о а О. ОЗ Г4 о р о О о о о д ~ О.~О о » О О Е М о М д ~~ Х а $~ ОЕО д О- ~п 1 » аа ~О о х д =/ 1Й о о ~ ~ о Ф о „ о 2 о ~ с Ф о о о г д О. д ~э .. о а о д д ~п о о абаз О. Ы Я д о » о :2 о о о -„а / О о х О. о Г4 д О.
О. о д / ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ИСТОЧНИКИ !79 Дополнительные источники ! Краткий справочник конструктора нестандартного оборудования. В 2-х кн. / Под ред В. И. Бакуменко М.: Машиностроение, !997 2. Краткий справочник паяльшика / Под ред. И. Е Петрунина. М. Машиностроение, 1991 3 Композиционные материалы; Справочник 7' Под ред. В. В. Васильева. М.: Машиностроение. 1990 4. Машиностроение. Энциклопедия в 40 т. Т 1Ъ'-! Детали машин. Конструкционная прочность.
Трение, износ, смазка Г Под ред Д. Н. Решетова. М.: Машиностроение, 1995. 5. Орлов П. И. Основы конструирования. В 2-х кн.М.: Машиностроение, 1988. 6 Сварка полимерных материалов Справочник у Под ред. К. И. Зайцева. Л. Н Мацюк. М.: Машиностроение. 1988 7. Свариые конструкции Г Под ред. Б.
Е. Патона. М.: Машиностроение, 1996. Глава 11 ПРУЖИНЫ ВИНТОВЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ПРУЖИНЫ СЖАТИЯ И РАСТЯЖЕНИЯ КЛАССЫ И РАЗРЯДЫ ПРУЖИН 1. Классы пружин (ГОСТ 13764-86) Выносливость Фр. (установленная безот- казная наработка), циклы, не менее Инерционное соударение витков Класс пружин Вид пружин Нагружение 1.
10' Циклическое Сжатия и растяжения Отсутствует Циклическое и статическое 1 . !05 2 . 10з Циклическое Сжатия Допускается П р и меча н ие. Указанная выносливость не распространяется на зацепы пружин растяжения. Ниже рассматриваются винтовые цилиндрические пружины сжатия и растяжения из стали Р круглого сечения с инд ксами !' = — от 4 до 12. д Приводимые данные распространяются на пружины для работы при температурах от -60 до +120'С в неагрессивных средах. Пружины разделяют на классы, виды и разряды (табл. 1 и 2). Лласс пружин характеризует режим нагружения и выносливости, а также определяет основные требования к материалам и технологии изготовления. Разряды пружин отражают сведения о диапазонах сил, марках применяемых пружинных сталей, а также нормативах по допускаемым напряжениям.
Отсутствие соударения витков у пружин сжатия определяется условием з'п1ах / з'к < 1, где з',„,„- наибольшая скорость перемеще- ния подвижного конца пружины при нагружении или при разгрузке, м/с; ик - критиче- ская скорость пружин сжатия, м~с (соответствует возникновению соударения витков пружины от сил инерции). Выносливость и стойкость пруди. При определении размеров пружин необходимо учи- тывать, что при и,„ах > р ., помимо касательных напряжений кручения, возникают контактные напряжения от соударения витков, движущихся по инерции после замедления и остановок сопрягаемых с пружинами деталей. Если соударение витков отсутствует, то.чучшую выносливость имеют пружины с низкими напряжениями тЗ, т.
е. пружины класса 1 по табл. 1, промежуточную — цикчические пружины класса 11 и худшую — пружины класса 1П. При наличии интенсивного соударения витков выносливость располагается в обратном порядке, т. е. повышается не с понижением, а с ростом тз. В таком же порядке располагается и стойкость, т. е. уменьшение остаточных деформаций или осадок пружин в процессе работы. Средствами регулирования выносливости и стойкости циклических пружин в рамках каждого кчасса при неизменных заданных значе- ВИНТОВЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ПРУЖИНЫ СЖАТИЯ И РАСТЯЖЕНИЯ 181 чЭ 1-4 м 14О 1' ) ~ЧЭ о ~) чЭ о Я О ~~.О '» 4 40 о х о д о 0 с~ ~ Г.
к Ж 6~3 Е С~ м ь С~ Е м ь ь ч:> 4/4 1 ь 1Г~ Г4 'Г4 1Г4 с4 ~4 0 гч о О о О 4~, 0 1Г4 ~~< о ь ~ С~ ~ ~асам о ь А О сс м о ь О Ь о о 1 ь м Г"4 ь С ь ь с 1;С 4- Ь Г4 30 Г'4 ь ь с ь ь ь ь 4 Ь О о Д о д о Й 1 ж К о 1= 0',, 44О м 0 сЗ 01 к о о о д ".4 ~ 2о О ~о И м гч < с 4 о (- 4'О Г- 0 Ь о 444 о ~.> До о О, е2 х —, о 'о 10 0 о о 44 1й о о о о 44 о 4 м ч.> о ~" о 0 О ~о о О~ е Е х — о о 0 сс 44 4 Ь к ~ 0 о д ~4 .О И "с> Х о р < 00 14 ~о о ..
< ~о Оь Ь 4 1! ЛУЖИНЫ .» С О л д 2 дсс О О д О с С О 0 ..РЯД л о ) Р' =~ О О О О С с О 0 О„сД О С~ О О Е О с й г 0 0 Д !О с С О»» Х »» 0 У Е с Е Е с с» д ь ь ь !Г'\ ь ь д У м ! с~ О О!О 0 ,~ОС О а О' ~~ О с О [ О 0 с О с~ О »» О с с О Р 0 ".» с ь с~ф д»д 0 д!! и Ио о~ х о ~х д 0 з , сО г о О с !. г С'4 0 м С С'4 01 Ох 0 »» ~ ОО ~о 0 с м 0 0 с [ ОО ~о О х 0,0 У О 0 с~ »» ~- 0 ОО ~о х О ~ с Гч »» ~- 0 ОО о 0— с х Ы Г 0 ь 2~- О~ о У Со 0 х 0 ~01 О ООО~ о ~2о » 0 с~ с 0 о' 0 0 0 О О„~ 8.ОО с~ ~- О » д У 01 ОО ~Ч 001 О сч» 1~» ~ 01 М— <о„ ь,~ о о ь с~ оо ,р', О 'О 0 ':~' < ~- о Ы о 0 ~О~ х~- о 0 с 01 .~ О~ х~- о хь х 01 ь "' г М1 О о™ оо оо Оо л !Г'\ о ь ь 1 ь ь ! ь м ь ь ь ь ь ь ь д с т р О ь ь ь ь !Г1 х ~ гч ь ь ь ь ь г.
О О Сс ~О5 Х О О » с О Я = О О О 0 Е О Е А О О г. з,~ д О С д с» 1,! 0 0 О.с Д.; ~~с с Г5 Е ;! сс НИЖА(111 ПИ1ГБД ниж.Ыи эмт~ х ь 01 1 1 !Г\ Г~ М1 Оо 2 о о о о 0 . 0 с к 2 у ..с~ О~ Г4м~,. Ог; '~ О 11; ~ С О ьь о~ г~ <-.-,' Хх2 ~оо~~~~- О ~ч Х ь ь ~„~ оо-~~о О ~~» О о', с г~ м О ~„) М ь~~ ОСЬ~ о с 0 О 0 с О 12 О Х О 0 д Х У О О й Ы ВИНТОВЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ПРУЖИНЫ СЖАТИЯ И РАСТЯЖЕНИЯ 183 Все статические пружины, длительно пребывающие в деформированном состоянии и периодически нагружаемые со скоростью д „ / и„, относятся ко 11 классу. Вводимые ниях рабочего хода служат изменения разности между максимальным касательным напряжением при кручении тз и касательным на- пряжением при рабочей деформации т2 МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРУЖИН 3.
Рекомендации по применению пружинной проволоки по ГОСТ 9389-75 Марка проволоки Условия применения Класс прочности п оволоки Примечание. Относительный показатель разбега прочности Крассчитывают по формуле К = л~, / где Аоа - разбег временного сопротивления разрыву в партии, Н/мм2: оа - минимальное значение временного сопротивления разрыву в классе, Н/мм~. Возрастания разности тз — т2 обусловливают увеличение выносливости и стойкости циклических пружин всех классов при одновременном возрастании размеров узлов. Уменьшение разностей тз — т2 сопровождается обратными изменениями служебных качеств и размеров пространств в механизмах для раз ме ще н ия п ружи н. Для пружин ! класса расчетные напряжения и свойства металла регламентированы так, что при и,„ах / ик < 1 обусловленная выносливость пружин при действии силы Г~ (сила пружины при предварительной деформации) не менее 0,2 г''з (сила пружины при максимальной деформации) обеспечивается при всех осуществимых расположениях и величинах рабочих участков на силовых диаграммах разности напряжений т3 — т2 и т2 — т! (касательное напряжение при предварительной деформации).
Циклические пружины !! класса при и,„,„ / у„< 1 в зависимости от расположения и размера рабочих участков могут быть поставлены в условия как неограниченной, так и ограниченной выносливости. Циклические пружины Ш класса при всех отношениях ~,„,х / и„и относительном инерционном зазоре пружин о не более 0,4 характеризуются ограниченной выносливостью, поскольку они рассчитаны на предельно высокие касательные напряжения кручения, к которым при и„,а„ / ик > 1 добавляются контактные напряжения от соударения витков.
ограничения расчетных напряжений и свойств проволоки (см. табл. 2) обеспечивают неограниченную стойкость статических пружин при остаточных деформациях не более 15 % максимальной деформации 5З. Допустимые остаточные деформации статических пружин регламентируются координацией сил пружины при рабочей деформации 5З на силовых диаграммах, причем увеличение разности Гз — Г2 способствует уменьшению остаточных деформаций. Технологические средства регулирования выносливости и стойкости прухд4н определяются документацией на технические требования.
Проволока сгальная углеродисгая пружинная по ГОСТ 9389-75. Стандарт распространяется на стальную углеродистую холоднотянутую проволоку, применяемую для изготовления пружин, навиваемых в холодном состоянии и не подвергаемых закалке. Проволока изготовляется: по механическим свойствам: марок А, Б, В; классов 1, 2, 2А, 3 (рекомендации по применению пружинной проволоки в зависимости от марок и классов приведены в табл.
3); по точности изготовления: нормальной точности; повышенной точности П. Проволока классов 1, 2, 3 изготовляется нормальной и повышенной точности, класса 2А — повышенной точности. Диаметры проволоки и масса 1000 м проволоки указаны в табл. 4. ° ~г~л~ипо~ 4. Диаметры проволоки и теоретическая масса 1000 м проволоки мм кг кг мм 1,50 13,87 0,14 1,60 15,78 0,15 17,82 0.1578 1,70 0,16 19,94 1,80 0,18 22,26 1,90 0,20 24,65 2,00 0,22 0,298 0,385 2,10 27,19 0,25 29,83 0,28 0,484 2,20 32,58 2,30 0,30 0,555 0,631 2,50 0,32 38,54 0,36 0,80 48,36 2,80 3,00 55,50 0,40 0,99 1,25 3,20 63,11 0,45 3,40 1,54 71,28 0,50 3,50 0,56 1,93 75,52 79,9 0,60 2,22 3,60 98,7 0,63 2,45 4,00 0,70 3,02 4,20 108„7 0,75 4,50 124.8 3,47 0,80 5,00 3,95 154,2 0,85 5,60 193,3 4,45 0,90 6,00 221,9 4,99 1,00 244,4 6,17 6,30 1,10 7,46 260,5 6,50 1,20 276,8 1.30 302,1 10.42 7,00 1,40 12,08 346,8 7,50 394,6 8,00 Диаметр проволоки, Масса 1000 м, 0,1208 0.1387 0,1994 0,2465 Диаметр проволоки, Масса 1000 м, ЦИН ~С~ЬЫ~ ЦИПИНДРИЧЬСКИ~ 1!ГУЛЬКИНЫ СЖА1ИЯ И ~АС~ЯМСЕНИЯ 11 Механические свойства проволоки приведены в табл.
5. Примеры обозначений: Проволока марки А, 1 класса, повышенной точности, диаметром 1,20 мм: Проволока А-1-П-1, 20 ГОСТ 9389-75 То же, марки Б, 3 класса. нормальной точности, диаметром 2,00 мм: Проволока Б-3-2,00, ГОСТ 9389-75 Сталь марки 65Г. Повышенная склонность к образованию закалочных трещин. Применяют с целью удешевления продукции для изделий массового производства в случаях, когда поломки пружин не вЫзывают нарушения функционирования деталей механизмов и замена пружин нетрудоемка. Сталь марки 51ХФА. Повышенная тепло- устойчивость. Закаливается на твердость не более 53НКС. Благодаря высоким упругим и вязким свойствам служит лучшим материалом для пружин класса 1.
Для пружин класса 3 непригодна по причине недостаточной твердости. Сталь марки 60С2А, 60С2. Высокие упругие и вязкие свойства. Повышенная склонность к графитизации и недостаточная прокаливаемость при сечениях с1 > 20 мм. Широко применяют для пружин классов 1 и 2. Для пружин класса 3 назначают при г,„,„< 6 м)с. Сталь марки 65С2ВА. Высокие упругие свойства и вязкость. Повышенная прокаливаемость. Служит лучшим материалом для пружин класса 3. Применяют при г„п > 6 м/с.
Сталь марки 60С2ХФА. Высокая прокаливаемость, малая склонность к росту зерна и обезуглероживанию при нагреве (по сравнению со сталью 60С2А), повышенные вязкость, жаропрочность и хладостойкость, хорошая циклическая прочность и релаксационная стойкость в широком диапазоне циклических изменений температур. Предпочтительное применение в сечениях проволоки от 30 мм и выше. Сталь марки 70СЗА. Повышенная прокаливаемость. Обладает склонностью к графитизации. Преимущественное применение при диаметрах проволоки И > 20 мм. Заменителем служит сталь 6ОС2Н2А. Примечание. Преимущественное практическое использование пружин из стали 51ХФА определяется интервалом температур от — 180 до + 250 'С, из стали 6ОС2ХФА ~ 1ОО до + 250 С, из проволоки класса 2 по ГОСТ 9389-75 от - 180 до+120 С, сталей 65Г, 7ОСЗА, 6ОС2А, 65С2ВА и из пр< волоки класса 1 по ГОСТ 9389-75 от — 60 ~ + 120 'С. В случаях использования пружи при более высоких температурах рекомендуе ся учитывать температурные изменения модуля Специальная стальная легированная пр жинная проволока (по ГОСТ 14963-78).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
