Расчет конструктивных элементов

Расчет пружины

В основу типового расчета пружины сжатия – растяжения положено допущение, что нагрузка направлена по оси пружины. При этих условиях силы, приводятся к поперечной силе Р, изгибающей вито к моменту Мкр=РD/2, скручивающему виток.

Изгиб силой Р играет второстепенную роль, основное значение имеет крутящий момент, по которому и производят расчет.

Рисунок1. Схема сил, действующих на пружину

Напряжение сдвига имеют максимальное значение по окружности сечения витка и определяются по формуле

τ=

где: Wкр – момент сопротивления сечения витка кручению

Wкр=

Влияние кривизны оси витка учитывается коэффициентом формы К, зависящим от отношения с=D/d называемого индексом пружины.

Учитывая этот коэффициент, формула имеет следующий вид:

τ = К·

Значение коэффициента К достаточно точно выражается следующей формулой:

К = ,

где с – индекс пружины.

Чаще всего индекс пружины равен 8…12, чему соответствует значение К = 1,1…1,2.

Применять пружины с индексом с<4 не рекомендуется. Навивка таких пружин затруднительна, в наружных волокнах витков могут возникнуть разрывы и трещины. Рабочие напряжения у таких пружин повышены.

Развиваемые пружиной силы находятся по следующей формуле:

Р =

Р = =42,9 Н

Осевое перемещение торцов пружины под действием силы Р равно:

λ =

где i – число витков пружины;

с – индекс пружины;

G – модуль сдвига, G = 8·105кгс/мм2

Гибкость пружины характеризуется параметром λ1, представляющем собой прогиб одного витка под действием нагрузки, равной 1 кгс:

λ1 = 10-5·с3/d,

λ1 = 10-5 ·113/3=0,1 мм.

Обратная величина δ=105 ·d/c3 называется удельной жесткостью пружины:

δ = 10 5·3/11 3=2254 Н/мм.

Выражаем формулу для определения витков:

i= ,

i= .

Принимаем 11 витков.

Похожие статьи:

Штурманская справка по внутренним судоходным путям
Плавание судна по внутренним судоходным путям наиболее сложное в навигационном отношении участок перехода. На переходе Волгоград-Триест плавание по внутренним судоходным путям начинается после выхода судна из порта Волгоград и заканчивается в устье реки Дон на 0 км. Этот путь можно условно разделит ...

Разборка
Для этого необходимо: слить масло, если оно не было слито раньше; снять муфту с подшипником с передней крышки коробки передач; снять поролоновые кольца; отсоединить и снять кронштейн подвески трубы глушителя в сборе с нижних шпилек крепления удлинителя к картеру коробки передач; отсоединить и снять ...

Разработка мероприятий по технике безопасности при производстве земляных работ. Охрана труда
автогрейдер отвал гидроцилиндр тяговый Типовая инструкция по охране труда для машинистов, занятых на строительстве и содержании дорог. 1. Общие требования безопасности 1.1. К управлению землеройно-транспортными и строительно-дорожными машинами допускаются лица, прошедшие специальную подготовку и им ...