Как найти длину сжатия пружины

Исходные данные

Материал

Диаметр прутка, мм.

Наружный диаметр пружины, мм.

Длина пружины, мм.

Полное число витков, шт.

Число рабочих витков, шт.

Деформация, мм.

Количество пружин в партии

Расcчитать

Расчётные данные

Пружина
сжатия — это винтовая пружина с
фиксированным зазором между рабочими
витками способными выдержать работу
внешних сил противодействия, которые
рождаются в оси пружины.

Размеры

Навивка

1. Вправо
   (стандарт)

2. Влево
   (должна отображаться соответствующая
   надпись)

Состояния

1. Свободное:
   пружина не нагружена (индекс 0)

2. Предварительная
   нагрузка: пружина с минимальной рабочей
   нагрузкой (индекс 1)

3. Полная
   нагрузка: пружина с максимальной рабочей
   нагрузкой (индекс

4. Предел:
   пружина вдавлена до касания витков
   (индекс 9).

Расчетные
формулы для метрических единиц

Общие
формулы расчета

Коэффициент использования материала uS

Этот
коэффициент является отношением
напряжения при кручении полностью
нагруженной пружины к допустимому
напряжению при кручении, например
u_S₈ / _A.
Чем больше величина коэффициента, тем
меньше материала уходит на изготовление
пружины и тем меньшими получаются ее
размеры и требуемое посадочное место;
однако, при этом становится хуже
эксплуатационная стабильность пружины.
Следовательно, коэффициент использования
материала обратно пропорционален
коэффициенту долговечности. Рекомендуемый
диапазон значений коэффициента
использования материала для обычных
рабочих условий: u_S = 0,75 … 0,95.
Для пружин, применяемых в условиях
агрессивной среды, высоких температур
или ударной нагрузки, можно использовать
меньшие значения.

Запас прочности при пределе усталости kf

Этот
коэффициент используется при расчете
пружин с динамической нагрузкой (с
циклической усталостной нагрузкой при
сроке службы N > 10⁵ рабочих
циклов). Он определяется отношением
предела выносливости пружины к напряжению
при кручении материала полностью
нагруженной пружины: k_f_e / ₈.
Рекомендуемый диапазон значений запаса
прочности при предельной усталости
k_f для стандартных рабочих
условий — от 1,1 до 1,5. Более высокие
значения kf обычно используются для
пружин, применяемых в условиях сильной
коррозии, высоких температур или ударной
нагрузки. Агрессивная среда оказывает
серьезное влияние на усталостную
прочность пружины, так как в результате
этого влияния допустимая нагрузка
пружины может снизиться до одной пятой,
в зависимости от материала и типа
агрессивной среды.

Наружный
диаметр пружины

D₁ =
D + d [мм]

Где:

Внутренний
диаметр пружины

D₂ =
D — d [мм]

Где:

Рабочая
деформация

H
= L₁ —
L₈ =
s₈ —
s₁ [мм]

Где:

Индекс
пружины

c
= D/d [-]

Где:

Поправочный
коэффициент Валя

Где:

Общая
сила, действующая в пружине

Где:

Жесткость
пружины

Где:

Средний
диаметр пружины

Где:

Отклонение
пружины в большинстве случаев

s
= F / k [мм]

Где:

Длина
пружины в свободном состоянии

L₀ =
L₁ +
s₁ =
L₈ +
s₈ [мм]

Где:

Расчет
конструкции пружины

При
проектировании пружины подбирается
диаметр проволоки, количество витков
и длина свободной пружины L0 для указанной
нагрузки, материала и сборочных размеров
или диаметра пружины. Шаг резьбы пружины
в свободном состоянии с рекомендуемыми
диаметрами проволоки должен лежать в
диапазоне 0,3 D ≤ t ≤ 0,6 D [мм].

Конструкция
пружины определяется с учетом условия
прочности ₈≤ u_s
_A и
рекомендуемых диапазонов некоторых
геометрических параметров пружины:

L₈ ≤ L_minF и
D ≤ L₀≤ 10
D и L₀≤ 31,5
д. и 4 ≤ D/d ≤ 16 и n≤ 2 и 12
d ≤ t < D

Где:

Если
в спецификации указаны условия
безопасности при изгибе и условия
проверки для усталостной нагрузки, они
учитываются при проектировании пружины.

В
следующем списке приведены процедуры
различных типов проектирования пружины.

Процедуры
разработки

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

10. Формулы и способы расчета пружин из стали круглого сечения по ГОСТ 13765-86 в ред. 1990г.

Пружина сжатия

Пружина растяжения

Продолжение табл. 10

Продолжение табл. 10

Методика определения разме­ров пружин по ГОСТ 13765-86.

1. Исходными величинами для определения размеров пружин являются силы F₁ и F₂, ра­бочий ход h, наибольшая скорость перемеще­ния подвижного конца пружины при нагружении или при разгрузке v_mах, выносливость N_F и наружный диаметр пружины D₁ (пред­варительный).

Если задана только одна сила F₂, то вместо рабочего хода h для подсчета берут величину рабочей деформации s₂, соответствующую заданной силе.

2. По величине заданной выносливости N_F предварительно определяют принадлежность пружины к соответствующему классу по табл. 1.

3. По заданной силе F₂ и крайним значени­ям инерционного зазора δ вычисляют по фор­муле (2) значение силы F₃.

4. По значению F₃, пользуясь табл. 2, пред­варительно определяют разряд пружины.

5. По табл. 11-17 находят строку, в кото­рой наружный диаметр витка пружины наибо­лее близок к предварительно заданному значе­нию D₁. В этой же строке находят соответствующие значения силы F₃ и диаметра прово­локи d.

6. Для пружин из закаливаемых марок ста­лей максимальное касательное напряжение τ₃ находят по табл. 2, для пружин из холоднотя­нутой и термообработанной τ₃ вычисляют с

учетом значений временного сопротивления R_m. Для холоднотянутой проволоки R_m опре­деляют из ГОСТ 9389-75, для термообрабо­танной — из ГОСТ 1071-81.

7. По полученным значениям F₃ и τ₃, aтакже по заданному значению F₂ по формулам (5) и (5а) вычисляют критическую скорость v_K и отношение v_max/v_K, подтверждающее или

отрицающее принадлежность пружины к предварительно установленному классу.

При несоблюдении условий v_max/v_K<1 пружины I и II классов относят к последую­щему классу или повторяют расчеты, изменив исходные условия. Если невозможно измене­ние исходных условий, работоспособность обеспечивается комплектом запасных пружин.

8. По окончательно установленному классу и разряду в соответствующей таблице на па­раметры витков пружин, помимо ранее най­денных величин F₃, D₁, и d, находят величины c₁ и s₃, после чего остальные размеры пружины и габариты узла вычисляют по формулам (6)… (25).

Калькулятор пружин

Добавить в избранное