Расчеты конструктору. Сергей Фёдорович Гаврилов

усилие на пружину p2 = 100 кгс..

      .....

      Расчет:

      .do=d-dp… Средний диаметр.

      .z=dp*dp*dp*dp*1000/(do*do*do)… Жесткость одного витка..

      Жесткость одного витка z = 17,4927 кгс/мм.

      .c=do/dp…

      .k=(((4*c)-1)/((4*c)-4))+(0,615/c)…

      Коэф. К = p1=(tp-dp)*z … Gsf = 461030/2725231222…|

      Усилие при полном сжатии одного витка p1 = 104,9563 кгс.

      .tk=8*k*p1*do/(Pii*dp*dp*dp)…

      Касательное напряжение при полном сжатии витка tk = 63,0309 кгс/мм² .

      .tk1=8*k*p2*do/(Pii*dp*dp*dp)…

      Касательное напряжение при рабочем усилии tk1= 60,0545 кгс/мм² .

      L1v=p2/z…

      Деформация одного витка при рабочем усилии L1v = 5,7167 мм.

      .с = sqrt ((Pii*do*Pii*do)+(tp*tp))… Квадрат гипотенузы.

      Вариант № 1.

      Пружина с подогнутыми витками – но без подшлифовки крайних витков.

      .w=(ws/(tp-dp))+3…

      Число витков полное c учетом подогнутых витков w = 12,3333…

      .ll=((w-3)*tp)+(3*dp)…

      Свободная габаритная длина пружины ll = 130,0 мм.

      .llr=c*w…

      Развернутая длина проволоки пружины llr = 1634,06 мм.

      .s=Pii*dp*dp/4…

      .px=7,95*s*llr/1000000…

      Вес пружины px = 0,367 кг.

      .....

      Вариант № 2.

      Пружина с подогнутыми крайними витками,

      крайние витки сошлифованы на плоскость перпендикулярную оси пружины.

      .we=(ws/(tp-dp))+2 …

      .lle=((w-3)*tp)+(2*dp)…

      .llre=c*we …

      Число витков полное ( с подогнутыми витками ) we = 11,3333…

      Свободная габаритная длина пружины lle = 124,0 мм.

      Развернутая длина проволоки пружины llre = 1501,57 мм.

      .se=Pii*dp*dp/4…

      .pxe=7.95*se*llre/1000000…

      Вес пружины pxe = 0,338 кг.

      Все размеры в миллиметрах – материал – сталь q = 7,95 т / м³

      …..

      Примечание:

      При мелкосерийном производстве точно определить число рабочих витков,

      длину пружины под нагрузкой не получится, так как подгиб концевых витков выполняется

      с большими отклонениями по размеру.

      Пружину в единичном производстве обычно навивают на цилиндр равный внутреннему диаметру пружины.

      Цилиндр зажимают в патрон токарного станка, один конец проволоки прочно прикрепляют к цилиндру.

      Другой конец проволоки проходит через поводок закрепленный в резцодержателе станка.

      Станок включают на нарезание резьбы с шагом навивки пружины. Скорость шпинделя 20..60 об/мин.

      Направление вращения – обратное ( при взгляде от суппорта – по часовой стрелке ) при ходе суппорта от патрона. Количество витков делают больше чертежного минимум на два витка для подгонки.

      Навив пружину – не ослабляя усилие на проволоку – надежно закрепляют второй конец проволоки на цилиндре.

      Затем проводят полную термообработку пружины в сборе с цилиндром ( закалку и отпуск ).

      Для не ответственных узлов применяют Проволоку стальную углеродистую пружинную ГОСТ 9389-75.

      Холоднотянутую проволоку, применяемую для изготовления пружин, навиваемых в холодном состоянии

      и не подвергаемых закалке. При навивке такой пружины следует учитывать, что при снятии усилия навивки –

      пружина разворачивается, увеличивая шаг навивки и наружный диаметр.

      Кольцевая пружина.

      Применяется