Anuriev_T3 (522956), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Можно показать, что если выбрать виток с большим диаметром, например Ц = =16 мм (ГОСТ 13770-86, номер позиции 314), то тогда потребуется расширить узел по диаметру, но при этом соответственно уменьшится размер 1! . Пример 2. Пружина сжатия. Дано: ~1=100 Н; Г =250 Н; в=100 мм; Ю1= 15...
25 мм; т'„, =10 м/с. Независимо от заданной выносливости на основании формулы (5) можно убедиться, что при значениях Ь, меньших 0,25 !формулаа (1)], все одножильные пружины, нагружаемые со скоростью уп,ах более 9,4 м/с, относятся к 111 классу. По формуле (2) с учетом диапазона значений Ь для пружин класса 111 от 0,1 до 0,4 !формула (1) 1 находим границы сил т"з, "г ~г 1 — 0,1 1- 0,4 = — .. — = 278 ...417 Н. 250 250 0,9 0,6 Верхние значения силы гЗ, как видно из табл.
2 ГОСТ 13764 — 86, не могут быть получены из числа одножильных конструкций, поэтому, учитывая коэффициенты Ь = = 0,15+ 0,40 !формула (1)] для трехжильных пружин, устанавливаем новые пределы гЗ, по формуле (2): ~з = 294 417 Н Для указанного интервала в ГОСТ 13774- -86 имеются витки со следующими силами Гз.. 300; 315; 335; 375 и 400 (табл. 16а). Исходя из заданных размеров диаметра и наименьших габаритов узла, предварительно останавливаемся на витке со следующими данными (номер позиции 252); Рз — — 300 Н; Ы=1,4 мм; Ы! =3,10; Ю! =17 мм; с! = = 50,93 Н/мм; зз = 5,900 мм.
Согласно ГОСТ 13764 — 86 для пружин класса П1 тз = 0,6Я„, . Используя ГОСТ 9389- -75, определяем напряжение для найденного диаметра проволоки тз = 06 2300 =1380 МПа Принадлежность к классу проверяем путем определения величины отношения у„, / т'„, для чего предварительно находим Ь и критическую скорость по формулам (1), (2) и (5а): ВИНТОВЫЕ 14ИЛИНДРИЧЕСКИЕ ПРУЖИНЫ СЖАТИЯ И РАСТЯЖЕНИЯ 207 Деформации, длины и шаг пружины находят по формулам в табл.
10 [форхгулы (1Оа), (11)-(18а)1) Г! 1ОО = — = 66,7 мм; с !,5 Р2 250 б =1 — ==1 — — = 0,167 ~'3 1380 0,167 гк= ' =7м/с, 32,4 ~2 250 з2 = = — = 166,7 мм; с 1,5 в. !00 =143 > 1 7,0 ~'З 300 ~3 = — = — = 200 мм; с 1,5 Полученное неравенство свидетельствует о наличии соударсния витков и о принадлежности пружины к классу 111. Определение остальных параметров производится по формулам табл. !О. По формуле (6) находим жесткость () 13,90 — = 4,5 гг! 3 10 ~3 (и! + 1)г~)~ Р'2 — Р ! 250 — 100 с— — — 1,5 Н/мм.
/г !00 = (35,5 + 1) 3,10 !,021 = 115,5 мм; /0 =1 +~ =1!5,5~-200=315,5 мм; 1! = l — ~ = 315,5 — 66,7 = 248,8 мч; l2 = 10 — ~2 = 3!5,5 — 166,7 = 148,8 мм; 3 + г~ Л = э,9+ 3,10 1,021 = 9,19 мм. Число рабочих витков пружины вь)числяют по формуле (7): гг = — = ' =33,9=34,0. с! 509 с 1,5 Уточненная жесткость с! 509 с = — = ' =!,49 = 1,5 Н/мм. п 340 Проанализируем пружины, соответствуюшие трем ближайшим значениям сз, взятым из ГОСТ 13774 — 86 (пружины класса 111, разряда 1) для рассмотренного случая (табл. !6а).
Вычисления, проделанные в аналогичном порядке, показывают, что для трех соседних сил Рз образуется шесть размеров пружин, удовлетворяюших требованиям по величине наружного диаметра. Сведения о таких пружинах приведены ниже. Полное число витков находят по формуле (8) гг! — — п + 1,5 = 34,0 + !,5 = 35,5 По формуле (9а) определяют средний диаметр пружины 0 = О! — г1! — — 17 — 3,!О = 13,90 мм. 335 315 300 с3, Н 1,4 3,10 16,0 1.!6 355,1 288,4 188,4 44,5 58ООО витков, но вчесте с этим возрастают габариты но р:)зчсрам /) .
С гв)зрастаиием лиамегров пружин габ)))!нг- Из этих гв)нных следует, что с возрастанич г") ученьпгается отношение г)п,)х/)к и. н ');)с)нос ги чожет о),) гь усгра)гено сохла!зение г), чм г?), мм О). мм п1ах/ ~ к ?)). чм )) . чч )' .чм и) )', мч 1,4 3,10 17,0 !,43 317,0 250.4 150,4 36.0 57000 1,6 3,50 24,0 1,50 273.9 207,2 ! О?,2 20.0 93000 !,6 3,50 22.0 1,21 309.0 242,3 142,3 27.0 92000 1,4 3,10 15,0 0,942 405,1 338,4 238.4 56,0 60000 !.6 3,50 21,0 0,984 337,0 270,3 170. 3 31,0 93000 ты по размерам 1! уменьшаются, однако существенно возрастают объемы пространств. занимаемые пружинами Следует отметить. что если бы для рассматриваемого примера, в соответствии с требованиями распространенных классификаций, была выбрана пружина класса 1, то при одинаковом диаметре гнезда (1)! =18 мм) даже самая экономная из них потребовата бы длину гнезда 1! —— 546 мм, т.
е. в 2,2 раза больше, чем рассмотренная выше. При этом она была бы в 11,5 раза тяжелее и, вследствие малой критической скорости (ик = 0,7 м/с), практически неработоспособной при заданной скорости нагружения !О м/с. Пример 3. Пружина растяжения. Дано: Е! —— 250 Н; Г2 — — 800 Н; /г = 100 мм; В! = 28+ 32 мм; Уу. >! . !О'. На основании ГОСТ 13764 — 86 по величине,У~- устанавливаем, что пружина относится к классу 11 (см. табл. 1.) По формуле (2) находим силы сз, соответствующие предельной деформации: /3 = + = 842 —:889 Н.
~2 . ~2 1 — 0,05 1 — 0,10 Р2 800 = — = — = 1455 мм; с 5,5 Г3 850 = — = — = 154,5 мм; с 5,5 Ц = (и +1)г/ = (44+1) 4.5 = 202,5 мм; 1! = 10 +~ 202'5+45,5 = 248,0 мм; 12 — — 10 + 52 —— 202,5+145,5 = 348,0 мм; !3 = ~о + ~3 — — 202,5 + 154,5 = 357,0 мм. Размер !2 с учетом конструкций зацепов определяет длину гнезда для размещения пружины растяжения в узле. Размер !3 с учетом конструкций зацепов ограничивает деформацию пружины растяжения при заневоливании. Трехжильные пружины (уголсвивки 24).
Жесткость В интервале сил 842 — 889 Н в ГОСТ 13770 — 86 для пружин класса 11, разряда 1 (номер пружины 494) имеется виток со следующими параметрами: У3 = 850 Н: Ю! — — 30 мм; сг = 4.5 мм; с! —— 242,2 Н/мм; 53 — — 3,510 мм (см табл. 14) По заданным параметрам с помощью формулы (6) определяем жесткость пружины: т'2 — Х! 800 — 250 с — — 5,5 Н/мм. 7! 100 Число рабочих витков находим по формуле (7) с! 242,2 и= — = ' =44 с 5,5 Леформаш!и и длины пружины вычисляют по форх1улам[(11)-(17а)[: 7! 250 = — = 45,5 мч; с 5.5 ! Р2 Е3 30000 с( /с 51 52 ~3 [) и 1+ 0,333йп 2~ соь~ 0,445 1 [3 = агс1я 1+! Р г1! ~3! Н апря жение т 3 — — 1.82 —, М П а. Полученные значения жесткости должны совпадать с вычисленными по формуле !6).
Полученные значения напряжений должны совпадать с указанными в ГОСТ 13764 — 86 для соответствующих разрядов с отклонениями не более ~- 10 % ВИНТОВЪ|Е ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ПРУЖИНЪ| СЖАТИЯ И РАСТЯЖЕНИЯ 209 ПАРАМЕТРЫ ПРУЖИН (табл. 11 — 18) 11. Пружины сжатия и растяжения 1 класса, разряда 1 (по ГОСТ 137бб — 86) Материал: проволока класса ! по ГОСТ 9389 — 75 диаметром от 0,2 до 5 мм 5,2 5,0 4,0 3,0 6,0 5,0 8,0 2,266 2,580 5,386 14,290 3,689 6,730 3,139 4,846 7,0 6,0 5,0 10,5 10,5 4,0 8,0 20,0 21,2 22,4 25,0 26,5 1,187 3,732 3,041 2,548 2,317 7,0 13,0 12,0 11,0 10,5 1,00 1,00 1,00 2,081 4,464 13,460 6,272 1,00 1,20 240 242 10,0 16,0 28,0 3,880 7,732 30,0 1,20 15,0 247 1,644 3,253 19,160 9,682 1,00 1,20 250 252 9,0 14,0 31,5 1,441 2,706 23,250 12,380 255 257 1,00 1,20 8,5 13,0 33,5 1,242 2,201 28,600 16,130 260 262 8,0 12,0 1,00 1,20 35,5 2,014 4,557 18,620 8,230 266 267 11,5 18,0 1,20 1,40 37,5 0,881 1,854 4,025 45,420 21,570 9,940 269 271 272 7,0 1 1,0 17,0 |,00 1,20 1,40 40,0 |,40 3,5|1 !2,!|О 42,5 16,0 277 78 82 98 117 119 133 139 149 162 176 182 187 194 205 213 219 223 231 236 3,55 3,75 4,75 6,30 6,30 7,50 8,00 9,00 10,6 12,5 13,2 14,0 16,0 18,0 0,40 0,40 0,40 0,40 0,50 0,50 0,60 0,60 0,60 0,60 0,80 0,80 0,60 0,80 0,80 1,00 8,074 14,930 4,405 5,160 32,301 10,760 16,850 5,680 7,380 9,810 11,440 1,567 1,454 0,882 0,440 1,708 1,114 2,551 1,859 1,314 0,837 2,997 2,714 0,495 1,673 ПРУЖИНЫ 212 Продолжение табл.
11 Диаметр, мм Сила Гз пружины Жесткость Номер пози пии с! одного витка, Н/мм наружный пружины в, проволоки а~ 12,0 140,0 2,80 3,00 150,0 2,20 1,143 ! 60,0 170,0 406 408 180,0 414 22,0 415 416 190,0 26,0 40,0 2,50 3,00 3,50 200,0 212,0 4,00 224,0 384 385 386 387 388 39! 393 394 396 397 398 399 403 404 405 409 410 411 418 420 421 422 423 424 425 426 427 429 430 43! при макси- мальной деформапии, Н 2,00 2,20 2,50 2,20 2,80 3,00 2,50 2,80 3,00 2,80 3,00 3,50 2,00 2,50 2,80 3,00 3,50 2,80 3,00 3,50 2,50 2,80 3,00 3,50 2,50 3,00 3,50 4,00 16,0 22,0 30,0 36,0 15,0 28,0 34,0 14,0 20,0 26,0 32,0 25,0 30,0 45,0 10,0 18,0 24,0 28,0 42,0 16,0 25,0 38,0 !5,0 20,0 24,0 36,0 52.0 !4,0 22,0 34,0 50,0 157,000 87,360 51,680 29,960 22,090 109,400 37,680 26,680 140,000 71,510 48,280 32,520 55,110 40,330 20,560 306,600 102,900 63,310 50,800 25,770 85,190 65,240 30,230 155,800 74,550 35,780 !96,200 1!8,700 85,710 42,840 22,710 251,900 !15,900 51,830 25,800 Наибольший прогиб одного витка юЗ, 0,892 1,603 2,709 4,682 6,338 1,37! 3,98! 5,623 2,238 3,3! 4 4,920 3,085 4,015 8,268 0,587 1,749 2,843 3,543 6,984 2,230 2,912 6,285 1,284 2,683 5,589 1,081 1,787 2,473 4,949 9,335 0,889 1,932 4,321 8,682 Продолжение табл.
11 2,80 171,600 63,520 29,480 433 18,0 1,375 32,0 236,0 3,50 435 3,715 4,00 48,0 436 8,006 2,50 12,0 437 446,900 161,300 79,030 36,430 262,100 99,960 45,760 0,560 3,00 20,0 439 1,563 250,0 3,50 30,0 440 3,164 4,00 45,0 6,861 441 2,80 16,0 1,011 443 3,50 28,0 445 260,0 2,651 42,0 4,00 446 5,791 3,00 18,0 235,200 129,100 53,830 429,200 148,200 63,900 1,191 449 450 280,0 3,50 26,0 2,169 5,202 4,00 40,0 451 0,699 2,80 14,0 453 2,024 3,50 25,0 455 300,0 4,694 4,00 38,0 456 0,871 361,300 170,400 76,640 28,390 459,400 93,010 31,420 3,00 16,0 458 1,848 3,50 24,0 459 315,0 4,110 4,00 36,0 460 11,090 65,0 5,00 462 0,730 3,00 15,0 463 3,601 34,0 4,00 335,0 465 10,660 63,0 5,00 467 3,103 9,635 114,400 36,850 32,0 60,0 4,00 5,00 469 471 355,0 2,624 7,645 142,800 49,050 30,0 55,0 473 4,00 5,00 375,0 475 2,202 6,773 181,700 59,060 477 479 28,0 52,0 4,00 5,00 400,0 1,802 6,3! 6 4,00 5,00 235,800 67,290 26,0 50,0 481 483 425,0 35ИГ$1000!с ЦИ~!ИНД1 ИЧс1 кис ~югюаипы ~ л~л! учл в в гъ ° ° НРУЖИНЬ! Л!4 Продолжение тибл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
