3 том (555895), страница 23
Текст из файла (страница 23)
22. 25. Опорные витки пружины сжатия ПРУЖИНЫ 250 Продолжение табл 25 Поджато 1(2 витка, зашлифовано 1/2 дуги окружности; л~, = 0,5~: ). = 0,5 (г — и) К айний виток ехжильной п жины сжатия Длина пружин сжатия Длину пружин сжатия рекомендуется приничать!0 < (.01 — гт) . Можно брать !0 до 5 (Р— гт) ), но тогда пружины должны работать на направляющем 26. Значение зазора Размеры, мм ПРУЖИНЫ КРУЧЕНИЯ ИЗ КРУГЛОЙ ПРОВОЛОКИ Пружина кручения и диаграммы силовых испытаний изображены на рис. 1 На пр)жину кручения действует пара сил. закр)чивающая ее в поперечных сечениях. Пружины приченяют в качестве прижичных аккумулируюших и упругих звеньев силовых передач Примеры применения даны на рис 2.3и4 Расчет.
И с ходи ы е да н н ы е: наибольшни рьчбочий крутящий мочепт Лтз, Н мм. паи- Ы М2 — — ' (Оиз]. 32К (27) (27а) М > = 10 1 —: 1),5 ) Я ° . йо папин у~ ~х~ гакручивапия и з Поджато 3/4 витка, зашлифовано 3/4 д) ги окружности; 5 . = 0,25~; = 0.25 (à — д) стержне или в направляющей гильзе. При этом между пружиной и сопрягаемой дета- лью выдерживают зазор ~ в зависимости от величины среднего диаметра Р пружины (табл. 26). Находим наибольший рабочий крутящий момент в Н мм Наиченьшии (установочный) рабочий крутящии чочснт определяется условиями работы челанизча, его значение и Н чм ПРУЖИНЫ КРУЧЕНИЯ ИЗ КРУГЛОИ ПРОВОЛОКИ 251 Рис. 1 Рис.
4 Рис. 3 Рис. 2 аз МЗ М2 с~2 (28) Диаметр проволоки, мм. 0,45-1,0 12-6 0,2-0,4 16-8 (28а) М3 =1,25 М2 Индекс пружины 2,8-6 7-14 10-4 8-4 1,1-2,5 10-6 Ю с=— г3 (29) Если установочная нагрузка не предусматривается, то М1 = 0 Предельно допустимый крутяший момент 1зля наибольшей испытательной нагрузки) в Н мм: здесь Х) — средний диаметр пружины; рекомендуется принимать с > 5 (чем меньше д, тем больше следует брать с); в исключительных случаях допустимо с = 4 . Значения индекса пружины с можно принимать в зависимости от диаметра проволоки: Диаметр проволоки, мм ..
с........ ПРУЖИНЫ 252 (40) (зо) (41) 32М2К Д=3 [ из) (31) (42) 1 = 3,2Рвп + 1приц [азиз) = 1,25[т3) . а2М! а! —— М2 (35) 32М2К я[о„,) 10ООКа 2 и= 1,8с [!з из ) (37а) 4 123 ! (38) свободном состоя- 10 = (и + 1)д + пб . (39) Коэффициент формы сечения и кривизны витка 4с — 1 4с — 4 Диаметр проволоки в мм Напряжение нормальное при изгибе в МПа под нагрузкой М2 32М,К (32) лд должно быть о2 < [о из Предельный угол закручивания в градусах при Мз а3 — — 1,25 а2. (33) Наибольший рабочий угол закручивания в градусах при Мг а2 ж 8а3 (З4) Наименьший рабочий угол закручивания в градусах при М! Рабочий угол закручивания в градусах от М! до М2 В=а2 — а!.
(36) Обычно определяют из условий работы механизма. Число рабочих витков 3 5450д (37) (м — м,)с Наименьшее число витков (из условия устойчивости пружины, т. е. постоянства ее оси) должно быть и > и Высота пружины в нии в мм Зазор между витками в мм 5 = 0,1-: 0,5 . Шаг пружины в мм г = д+5. Длина развернутой пружины в мм 1прип длина проволоки прицепов, мм. Пример расчета. Дано: наибольший рабо чий крутящий момент М2 = 11000 Н мм, наибольший рабочий угол закручивания а2 — — 140'; пружина класса 1, разряда 3. Ре ш е н и е.
Допускаемое напряжение на изгиб в МПа Из табл. 2 имеем для стали 60С2А, [т3) = 560 МПа [о из ) = 1 25 ' 560 =700 МПа. Индекс пружины по формуле (29) принимаем с = 8. Коэффициент формы сечения и кривизны витков по формуле (30) 4с — 1 48 — 1 К= — = =!11 4с — 4 48 — 4 Диаметр проволоки по формуле (31) 32 11000 1,11 =5,6 мм, 3,14. 700 принимаем д = 6 мм. Диаметр пружины по формуле (29) Р = сд = 8 6 = 48 мм; Р, = Р + д = 48+ 6 = 54; Р, =Р-1=48 — 6=42.
Иногда диаметр пружины приходитсЯ принимать по конструктивным соображениям. Нормальное напряжение при М2 (т. е. поверочный расчет пружины на прочность) по формуле (32) 32М2К 32 11000 1,11 о2 3!4 63 1,8с[оиз] 1,8.8 700 а3 — — 1,25а2 = 1,25 140 = 175'. 123,1 123,1 +16 0,5 = 110 мм. ПЛАСТИНЧАТЫЕ ПРУЖИНЫ ИЗГИБА (рис.
5) 1ояз1 6ЕО Деформация пружины в мм БОРЗ 2~0(пиза Цз Е ЗзЕ Число рабочих витков по формуле (37а) 1ОООКа2 1000.1,11 140 л 16. Предельный угол закручивания по формуле (33) Наименьшее число витков по формуле (38) Наименьший рабочий крутящий момент по формуле (27а) М1 = 0,2М2 — — 0,2 11000 = 2200 Н мм. Наименьший рабочий угол закручивания по формуле (35) а2М1 140 2200 а1 = — 28' . М, 11000 Зазор между витками по формуле (40) 5 = 0,5 мм. Высота пружины по формуле (39) ЕО = (и+1) д + п5 = (16+1) 6+ Предельно допустимый крутящий момент по формуле (28а) Мз — — 1,25М = 1,25 11000 = 13750 Н.мм.
Шаг пружины по формуле (41) Г=б+05=65 мм. Расчет. Принятые обозначения: Е~, ~~, Рз — деформации пружины, мм, при нагрузке соответственно Р1, Р2, Рз., ХΠ— длина пружины, мм; Р~ и Р2 — рабочие нагрузки, Н; максимально допустимая нагрузка на пружину, Н; окз - допустимое напряжение прн изгибе, МПа; Е - модуль упрУгости (для стали 210000 МПа). Длина развернутой проволоки — по формуле (42). Примечание. Если конструкция пружины окажется не совсем удачной, расчет следует повторить, исходя из иного, вновь выбранного индекса пружины.
27. Пружина кручения с прямыми коинаии, расположенными вдоль оси пружины Модуль упругости Е ... МПа. Твердость НКС ... Напряжение нормальное при изгибе (мак- симальное) о„, ... МПа Число рабочих витков и .... Направление навивки ... — . Остальные технические требования по ... (указывают номер нормативного докумен- та). 'Размеры для справок. Максимально допустимая нагрузка в Н Рис. 5 28, Пример выполнения чертежа пластинчатой пружины изгиба С~'пга ~ахр~пп~яая пружаны пра ааяоЮых испаппапаях ! ~о ПЛОСКИЕ И1ИРАЛЬНЫЕ ПРУЖИНЫ Пример расчета Дано Р; = )О Н; Е0 =70 мм Определить размеры сечения пружины и деформацию. Берем холоднокатаную ленту из стали 65 с допускасмыч напряжением при изгибе Ф [оиз[ = 700 МПа (для пружин из ленты толшиной 4 мч и более применяют сталь 65Г с [ов,[ = 700 МПа); Е =2!0000 МПа.
! Толшину ленты 5 по конструктивным соображениям и согласно сортаменту на пружинную ленту выбираем равной 0,8 мм, тогда ширина ленты 6~3~0 д —, —, — 9,4 мм. з [ов,[ 0,8- 700 Плоские спиральные пружины причсняют в качестве заводных. их обычно заключают в барабан для обсспсчснвя счазки и придания ич определенных внешних размеров В нсотвстствснных случаях используют спиральные пр)жпны и бе~ барабашгв Внутренний копен Принимаеч Ь = )О мм. 2. Определяем максимально допустимую деформацию 2~4ояз! 2 702 700 Е3 — — —— = — 5,84 .
35Е 3 0,8 2! 0000 Максимально допустимое напряжение на изгиб для стали принимаем равным 1,25 [о [, где [о [ - максимально допус- каемое напряжение кручения. Выполнеине рабочих чертежей. Для пластинчатой пружины с контролируемыми силовыми параметрами кроме диаграмм на чертеже приводят схему закрепления пружины и указывают размеры от точки приложения нагрузки до места закрепления (табл. 28). Модуль упругости ... Е МПа. Твердость НКС .. Напряжение нормальное при изгибе (х1аксимальное) о„„..
МПа Остальные технические требования по ... (указывают номер норматив- ного документа). пружины крепят к заводному в;шику, наружный — к ба)забан> (рис. 6) КПД спиральных прхжин определяется отношенисч работы, пропзводичой пружиной при развертывании к работе.
затраченной на сс и возкх гьггг~ КИГ.'. г г гаги > ° лг - число витков свободной пружины (вне барабана); гг - число витков спущенной пружины (в барабане); л1 - число витков заведенной пружины (в барабане); гг - расчетное число витков пружины; г'. — длина развернугой пружины, мм; Ь -ширина пружины, мм; М,„- максимальный момент на валике пружины, Н.мм; М,„- минимальный момент на валике пружины, Н мм; 1гт„,1 — допускаемое напряжение на изгиб, МПа; Š— модуль упругости, МПа; г) — КПД в зависимости от смазки.
Формулы для расчета плоской спиральной пружины: Рис. 6 ггЕЬю~л „, гпах 6 Š— ( из1 гЬю тгЕ Ь г лр гп)п г) 3 ппп р ппп М гпах Лр гпах наматывается пружина. 6ХМ 3 гг Е 5 лр ггпп г) Е = гг(г0 + г1 ) л + 2ггг . Для пружины с нормальным соотношениг0 г0 ем —, т е. г = —, длина пружины г 3 Е = гг0(1,745л + 0,67) .
г0 Г=— 3 л = л2 — л1 для заведенной пружины; ггр,„= л — л1 длЯ спУщенной пРУжинЫ; л1 = (0,3+ 0,372)л2,' Г г < —. 15 ' г0 5 = 0,157 —; г)г 1 Г= — Г 3 гг —— 0,745 го, КПД в зависимости от смазки (%): Касторовое масло с графитом .. 70,4 Машинное масло........... 68,6 Чистое касторовое масло..... 61,2 Без смазки................. 60,0 Следует избегать толстых пружин, так как они работают неплавно, что ведет к перенапряжению в материале пружины и ее поломке.
Толщину ю пружины выбирают из условия Г з < —, где г - радиус валика, на который 15 г Условие ю < — учитывает, что наиболь- 15 шие напряжения изгиба испытывают первые к валику витки пружины При расчете пружин рекомендуется прилерживаться также соотношения гле г0- внутренний радиус барабака. Расчет. Принятые обозначения: гв внугренкий радиус барабана, мм; р радиус валика пружины, мм; гг- внешний радиус заведенной пружины, равный внутреннему радиусу спущенной, мм; 5 - толщина пружины, мм; цг - рабочее число оборотов барабана 0 г0 л = 0,255 —; л2 = 0,412— а 29.
Спиральная плоская пружина из заготовки прямоугольного сечения с креплениями на валу и к барабану С~ема занрепления нриннины при измерении момента силы му мрем, +т б~ ~5 Фирма наниа гр 21 п = 0,255 — = 0,255 — = 13,4. 5 0,4 п2 — — 0,412 — = 0,412 — = 21,6. гр 21 5 0,4 30. Спиральная плоская пружина из заготовки прямоугольного сечения с отогнутыми зацепами шением —: г 1 2! г = — гр — — — — — 7 мм.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
