а) геометричні параметри:
d - діаметр дроту або прокату;
n - число робочих витків;
n1 - повне число витків;
l0 - висота (довжина) пружини в вільному стані;
L - довжина розгорнутої пружини.
б) деформації, сили і максимальна напруга при робочій температурі:
s1 і s2 - попередня і робоча деформація (прогин);
s3 - максимальна деформація (прогин) при зіткненні витків,
F1 і F2 - сила пружини при попередній і робочої деформації (найменше та найбільше розрахункове зусилля);
F3 - сила пружини при максимальній деформації (при зіткненні витків);
# 964; 3 - максимальне дотичне напруження кручення (при зіткненні витків);
Деякі з перерахованих величин можуть бути задані.
Для пружин, що працюють в умовах високих і низьких температур, додатково (для діаграми випробувань) визначаються відповідні величини при нормальній температурі -. . F3. .
А.1.2 Умови міцності пружини: # 964; 3 і,
де [# 964; 3] - допустиме дотичне напруження кручення;
А.1.3 Динамічно навантажені пружини перевіряються на інерційний зіткнення витків. Відсутність зіткнення витків визначається умовою:
де V0 - задана максимальна швидкість рухомого кінця пружини при навантаженні або при розвантаженні;
Vкр - критична швидкість, яка визначається відповідно до ГОСТ 13765.
Параметри пружини наведені на рисунку А.1.
Рисунок А.1 - Параметри пружини стиснення
А.2 Вихідні дані:
група і клас точності пружини;
матеріал і температура пружини;
D - середній діаметр пружини;
h - робочий хід пружини (різниця між робочою і попередньої деформацією),
де l2 - висота (довжина) пружини при робочій деформації.
NF - витривалість пружини (число циклів до руйнування).
А.3 Вхідні величини:
F'3 - необхідна сила пружини при максимальній деформації (при зіткненні витків);
K'1 - орієнтовний поправочний коефіцієнт Вааля;
d '- орієнтовний діаметр дроту або прокату;
i - індекс пружини;
G і - модулі зсуву при робочої і нормальній температурі;
c1 - жорсткість одного витка;
t '- необхідний крок пружини;
K - коефіцієнт запасу по силі F2 або робочої деформації s2;
# 916; 2 - зазор між витками при робочої деформації;
# 916; F - приріст зусиль;
з '- необхідна жорсткість пружини;
n '- потрібну кількість робітників витків,
с - жорсткість пружини;
C1 - коефіцієнт поздовжньої стійкості;
l1 - висота (довжина) пружини при попередній деформації;
l3 - висота (довжина) пружини при максимальній деформації (при зіткненні витків);
hp - регулювальний хід;
m - відношення модулів зсуву при робочої і нормальній температурі.
А.4 Якщо з двох сил F1 і F2 задана лише сила F1. то орієнтовно приймається F2 ≈ 2 # 8729; F1 і розрахунок ведеться за спрощеним варіантом I.
А.5 Для пружини групи I (пружини відповідального призначення) приймається F'3 ≈ 1,3 # 8729; F2.
А.6 Велічінаd 'може бути визначена за допомогою таблиці 5 по відомим величинам D. [# 964; 2], F'3.
А.8 Індекс пружіниi вибирається від 4 до 12. Як виняток допускається застосовувати індекс i від 3 до 20.
А.9 Величина з1 може бути визначена за допомогою таблиці 5 по відомим величинам G. d і D.
А.10 Крок пружіниt повинен задовольняти умові
Якщо певні за допомогою кроку t величини # 964; 3. K і # 948; 2 не задовольняє необхідним умовам, то крок t коригується.
А.11 Як виняток допускається перевищення діючих напружень над допускаються не більше ніж на 5%.
А.12 Коефіцієнт запасаK повинен задовольняти умові K ≥ 1,25.
А.14 Число робочих вітковn повинна бути кратна 0,5 і задовольняти умові n ≥ 2. Для пружин, що вимагають дотримання прямолінійною характеристики, має бути n ≥ 5.
А.15 Коефіцієнт поздовжньої стійкості C1 повинен задовольняти умовам:
- без напрямних C1 ≤ 3;
- з напрямними С1 ≤ 5.
А.16 За діаграму випробувань прийнята залежність сил F1. F2 і F3 від деформацій s1. s2 і s3 (див. ГОСТ 2.401). Заданим параметром діаграми є сила F2. а контрольованим - деформація s2. на яку вказується допустиме відхилення. Інші параметри діаграми - F1. F3. s1. s3 і l3 - є довідковими.
А.17 Алгоритм розрахунку і розрахунок наведено в таблиці А.1.
Таблиця А.1 - Алгоритм розрахунку і розрахунок пружини стиснення.
Розрахункові величини і формули