Рис. 6

кпд в зависимости от смазки (%): Касторовое масло с графитом . . . 70,4

Машинное масло............ 68,6

Чистое касторовое масло.......61,2

Без смазки..................60,0

Следует избегать толстых пружин, так как они работают неплавно, что ведет к перенапряжению в материале пружины и ее поломке .

Толщину S пружины выбирают из условия г

5 < - , где г - радиус валика, на который наматывается пружина.

Условие - учитывает, что наибольшие напряжения изгиба испытывают первые к валику витки пружины.

При расчете пружин рекомендуется придерживаться также соотношения

где гд- внутренний радиус барабана.

Расчет. Принятые обозначения:

Гу- внутренний радиус барабана, .мм; г - радиус валика пружины, мм;

Гр внешний радиус заведенной пружины, равный внутреннему радиусу спущенной, мм;

S - толщина пружины, мм;

у - рабочее число оборотов барабана;

Пу ~ число витков свободной пружины (вне барабана);

п - число витков спущенной пружины (в барабане);

Л2 - число витков заведенной пружины

(в барабане); Лр - расчетное число витков пружины;

L - длина развернутой пружины, мм;

b - ширина пружины, мм;

тах максимальный момент на валике

пружины, И мм; min -минимальный момент на валике

пружины, И мм; Стрз]-допускаемое напряжение на изгиб

МПа;

Е - модуль упругости, МПа;

ц - КПД в зависимости от смазки.

Формулы для расчета плоской спиральной пружины:

<

из1;

г bs

ПЕЬЗП:У]

р mm ч

р mill

р max

L = я(го + )л + 2пг.

Для пруокины с нормальным соотношени-

см - , т. е. г = - , д1ина пружины

L = л/-о(1.745л + 0,67) .

= nj - Пу ДЛЯ заведенной пружины;

ртах

pmin = Л - Л1 ДЛЯ спущенной пружины; пу = (0,3 - 0,372)/?2 ;

п = 0,255-; П2 = 0,412 ; 5 = 0,157-; S<---Гх = 0,745го , =

29. Спиральная плоская пружина из заготовки прямоугольного сечения с креплениями на валу и к барабану

M2tAM2

Схема закрепления пружины

при peJJu момента ]. Модуль упругости ... Е МПа.

2. Твердость HRC ....

3. Напряжение нормальное при изгибе (максимальное) аз ... МПа.

4. Длина развернутой пружины L ... мм.

5. Число витков пружины в свободно.м состоянии п ... .

6. Направление спирати.

7. Остальные технические требования по ... (указывают но.мер нор.мативного документа).

Фирма нонцов

<iJlo контуру

Величинами и v/ обычно задаются по

конструктивным соображениям.

Рабочее-число оборотов барабана при расчете следует увеличивать на 0,5-1,5 для покрытия потерь на трение.

Пример расчета. Заводная пружина должна иметь: =21 мм, A/min = 500 Н мм и V/ = 7 оборотов.

Материат: сталь с модулем упругости

£ = 2.1 10 МПа.

Смазка: касторовое масло с графитом.

1. Берем пружину с норматьным соотно-

шение.м - : г

1 21

г ~ Гг) = - = 7 мм. 3 3

2. Толщина пружины

S = 0.157-.

Учитывая трение в начате и коние работы, добавляем один оборот, следовательно,

v/ = 7 + 1 = 8 .

тогда

S = 0,и1- = 0,4. 8

Толщина пружины s должна быть меньше.

чем -.тс. 0.4 <-. в противном случае 15 15

необходимо изменить исходные данные для расчета.

3. Число витков спущенной пружины в барабане

п = 0,255 = 0,255 - = 13,4. 5 0,4

4. Число витков заведенной пружины в барабане

П2 =0,412- = 0,412--21,6. S 0.4

30. Спиральная плоская пружина

из заготовки прямоугольного сечения с отогнутыми зацепами

M2tAM2

Примечание. Требования под изображением пружины такие же как в табл, 29,

5. Число витков пружины в свободном состоянии (вне барабана) Л =(0,3- 0,372)2

принимаем Л] = (0.3 21.6) = 6,5 витка.

6. Длина пр>жины

L = л/-о(1.745/7 + 0,67) = 3,14 х

X 21 (1,745 13,4 + 0,67) = 1587 мм,

7. Расчетное число витков

р max

р mil

= А72 - А7] = 21.6 - 6,5 = 15 ; = /7 - /7] = 13,4 - 6,5 = 7 .

8. Ширина пружины b =

6 ООО - 1587

3.14-7-2,1 -10 -0.4 -0.704

= 24 мм

КПД г принят равным 0.704 в зависимс сти от смазки.

Примеры выполнения рабочи.ч чертеже спиральных плоских пружин приведены табл. 29 и 30,

ТАРЕЛЬЧАТЫЕ ПРУЖИНЫ (по ГОСТ 3057-90)

Тарельчатые пружины из рессорно-пружинной стази работают при температуре от .минус 60 до плюс 120 °С. Стандарт не распространяется на пружины, предназначенные Д1Я работы в агрессивных или иных средах, когда необходимо применять специальные материалы.

Основные параметры и размеры. По виду нагружения тарельчатые пружины подразделяют на классы, указанные в табл. 31,

По исполнению пружины подразделяют на типы: 1 - пружины с наклонными кромка-иl; 2 - пружины с наклонными кромками и опорными плоскостями при толшине пружин более ! мм; 3 - пружины с пардтпельны.ми кромками по наружному и внутреннему диаметру; 4 - пружины с параллельными кром-ка\ш по наружному и внутреннему диаметру п опорными плоскостями при толшине пружин более 1.0 мм.

Пружины типов 3 и 4 изготов.тяют только го согласованию с изготовителем.

31. Вид нагружения и классы пружин

По точности на контролируемые силы ил1 дефор.мации пружины подразделяют н группы:

1 - пружины с предельными отклонения ми сил или деформаций ±5%. Пружины пер

вой группы точности ИЗГОТОВ.ТЯЮТ ТОЛЩИНО!

более 3 мм;

2 - пружины с предедьны.ми отклонения-.ми сил или деформаций ±10%. Пружинь второй группы точности изготовляют толши-ной более 1 мм;

3 - пружины с предельными отклонениями сил или деформаций ± 20%. Пружины этой группы изготов-ляют любой толщины.

Основные параметры и размеры пружин приведены в табл. 32, 33.

Критерий отказа пружины - paspyTJjeHHe, Критерий предельного состояния - возникновение остаточной деформации более 10%.

Пример обозначения тарельчатой пружины класса I, типа 1, второй группы точности с размерами Z) = 50 мм, =20 мм,

5-1.8 мм /з =1,4 мм с покрытием Хим. Оке. прм. по ГОСТ 9.306-85.

Пружина тарельчатая I-1-2-50 х 20 у J.S ч 1.4 Хим. Оке прм ГОСТ 3057-90