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:
Расчет и проектирование механизмов козлового крана
Козловой кран состоит из несущей рамы и двух пилонов (рисунок 1). На балках несущей рамы установлены две тележки передвижения, на которых находятся механизм подъема (главная тележка грузоподъёмностью 20 тонн и вспомогательная - 5 тонн) и механизмы передвижения тележек. Пилоны установлены но четыре ...
Расчет системы управления рабочими механизмами
Порядок расчета рабочих механизмов автогрейдера сводится к следующему: выбирается тип привода управления; составляется его ориентировочная кинематическая схема; в соответствии с расчетными: положениями вычерчиваются в масштабе механизмы и приводы управления ими; находятся усилия, действующие на каж ...
Общая характеристика службы материально-технического снабжения куйбышевской
железной дороги
Служба материально-технического снабжения Куйбышевской железной дороги – филиала ОАО «Российские Железные Дороги» (далее Служба) является подразделением органа управления Куйбышевской железной дороги – филиала ОАО «Российские Железные Дороги». В своей деятельности Служба материально-технического ...