250
ПРУЖИНЫ
Продолжение табл. 25
Поджато 3/4 витка, зашлифовано 3/4
дуги окружности; = 0.25б/ ; Л. =
= 0.25 (Г - d)
Поджато 1/2 витка, зашлифовано 1/2 дуги окруж-
ности; <$к = 0,5т/ ; X = 0.5 (Г - i/)
_ t *
Крайний виток трехжильной пружины сжатия
Длина пружин сжатия
Длину пружин сжатия рекомендуется
принимать/о < (£)] - d).
Можно брать Iq до 5 (D - d) ), но тогда
пружины должны работать на направляющем
стержне или в направляющей гильзе. При
этом между пружиной и сопрягаемой дета-
лью выдерживают зазор z в зависимости от
величины среднего диаметра D пружины
(табл. 26).
26. Значение зазора z
Размеры, мм
ПРУЖИНЫ КРУЧЕНИЯ ИЗ КРУГЛОЙ ПРОВОЛОКИ
Пружина кручения и диаграммы силовых
испытаний изображены на рис. 1.
На пружину кручения действует пара сил.
закручивающая ее в поперечных сечениях.
Пружины применяют в качестве прижим-
ных аккумулирующих и упругих звеньев си-
ловых передач. Примеры применения даны на
рис. 2. 3 и 4.
Расчет. Исходные данные, наибольший
рабочий крутящий момент АД, Н мм; наи-
бо п.ший yi од К1круч11ваиня и.?
Находим наибольший рабочий крутящий
момент в Н мм
-id3
Л/-’=5г|<’-1	<27)
52 lx
Наименьший (установочный) рабочий
крутящий момент определяется условиями
работы механизма, его значение в Н мм
Л/, = (0.1 4- О.5)Л/2.	(27а)
ПРУЖИНЫ КРУЧЕНИЯ ИЗ КРУГЛОЙ ПРОВОЛОКИ
251
Рис. 4
Рис. 2
Рис. 3
Если установочная нагрузка не предусмат-
ривается, то М [ = 0 .
Предельно допустимый крутящий момент
(для наибольшей испытательной нагрузки) в
Н мм:
А/3 = Л/2	;	(28)
а2
М3 = 1,25А/2	(28а)
Индекс пружины
С = — ,	(29)
d
здесь D - средний диаметр пружины; реко-
мендуется принимать с > 5 (чем меньше d,
тем больше следует брать с); в исключитель-
ных случаях допустимо с = 4 .
Значения индекса пружины с можно при-
нимать в зависимости от диаметра проволоки:
Диаметр
проволоки,
мм	о,2-0,4	0,45-1,0
с............ 16-8	12-6
Диаметр
проволоки,
мм........... 1,1-2,5	2,8-6	7-14
с	...	10-6	10-4	8-4
252
ПРУЖИНЫ
Коэффициент формы сечения и кривизны
витка
4с- 1
л ~.
4с -4
Диаметр проволоки в мм
J j32Af2/T
d = з----*— .
V М^из)
Напряжение нормальное при
МПа под нагрузкой Л/2
(30)
(31)
изгибе в
32М2К
о2=------f-	(32)
7ш
должно быть о2 - [°из] -
Предельный угол закручивания в градусах
при Му
а3 = 1,25 а2 .	(33)
Наибольший рабочий угол закручивания в
градусах при М2
а2 « 8 а3	(34)
Наименьший рабочий угол закручивания в
градусах при М\
„ а2М1
1  -М2
(35)
Зазор между витками в мм
5 = 0,1 ч- 0,5 .	(40)
Шаг пружины в мм
t = d + &.	(41)
Длина развернутой пружины в мм
I . 3,2Рол + /приц .	(42)
/Приц ’ Длина проволоки прицепов, мм.
Пример расчета. Дано: наибольший рабо-
чий крутящий момент М2 = 11000 Н мм, на-
ибольший рабочий угол закручивания
а2 = 140°; пружина класса 1, разряда 3.
Решение. Допускаемое напряжение на
изгиб в МПа
[оиз] = 1,25[т3].
Из табл. 2 имеем для стали 60С2А;
[т3] = 560 МПа
[оиз]= 1,25-560 =700 МПа.
Индекс пружины по формуле (29) прини- :
маем с = 8.
Коэффициент формы сечения и кривизны
витков по формуле (30)
Рабочий угол закручивания в градусах от
М[ до М2
6 = а2 - а] .	(36)
Обычно определяют из условий работы
механизма.
Число рабочих витков
5459<73
п -------------;
{М2-Мх)с
4с - 1	4-8-1
-----=--------= 1,11.
4с - 4	4 8-4
Диаметр проволоки по формуле (31)
V ^из]
J 32 41000 - 1дГ
V 3,14 • 700
= 5,6 мм,
1000Xd2
1,8с (о из]
принимаем d = 6 мм.
(37а) Диаметр пружины по формуле (29)
D = cd = 8 6 = 48 мм;
Наименьшее число витков (из условия ус-
тойчивости пружины, т. е. постоянства ее
оси)
Лтп1
( \4
а3 |
1123,1/
(38)
должно быть п >
Высота пружины в свободном состоя-
нии в мм
/0 = (л + \)d + л5 .	(39)
Д, = D + d = 48 + 6 = 54 ;
D2 = D - d = 48 - 6 = 42 .
Иногда диаметр пружины приходится
принимать по конструктивным соображени-
ям.
Нормальное напряжение при М2 (т. е. по-
верочный расчет пружины на прочность) по
формуле (32)
32М2К	32 11000 1,11 соп
а 2 =------— =----------	» 580
nd3 3,14 63
МПа.
Число рабочих витков по формуле (37а) 1000Ха2	1000 1,11 140 л =			— — 16 . 1,Иоиз)	1,8 8 700 Предельный угол закручивания по форму- ле (33) а3 = 1,25а2 = 1,25  140 = 175°. Наименьшее число витков по формуле (38) f а3 1	( 175 А Лт,п 1123,1/	1123,1/ Наименьший рабочий крутящий момент по формуле (27а) М\ = 0,2М2 =0,2 11000 = 2200 Н мм. Наименьший рабочий угол закручивания по формуле (35) агМ, 140 2200 <Х t — 1 " 	—	=	. 1 М2	11000 Зазор между витками по формуле (40) 8 = 0,5 мм. Высота пружины по формуле (39) Zq = (п + 1) d + «8 = (16 +1) 6 + +16 0,5 = 110 мм. Предельно допустимый крутящий момент по формуле (28а) А/3 = 1,25М2 = 1,25  11000 = 13750 Н мм. Шаг пружины по формуле (41) t = 6 + 0,5 = 6,5 мм.	Длина развернутой проволоки - по фор- муле (42). Примечание. Если конструкция пружи- ны окажется не совсем удачной, расчет следу- ет повторить, исходя из иного, вновь выбран- ного индекса пружины. 27. Пружина кручения с прямыми концами, расположенными вдоль оси пружины . .’ft* . У?.		 i	1	* 1\Д W / Д ух/3у JJ —►—Ц-	1 * 		ь 0	 Модуль упругости Е ... МПа. Твердость HRC ... Напряжение нормальное при изгибе (мак- симальное) оиз ... МПа Число рабочих витков П ... . Направление навивки ... —- . Остальные технические требования по ... (указывают номер нормативного докумен- та). ‘Размеры для справок.
ПЛАСТИНЧАТЫЕ ПРУЖИНЫ ИЗГИБА (рис. 5)
Расчет. Принятые обозначения: F], , Fj - деформации пружины, мм, при на- грузке соответственно Р\, Р2, Р3; Lq - длина пружины, мм; Pj и Р2 - рабочие нагрузки, Н; Л - максимально допустимая нагрузка на Пружину, Н; оиз - допустимое напряжение при изгибе, МПа; Е - модуль упругости (для стали 210000 МПа).	Максимально допустимая наг] fo2[gH3] 6£0 Деформация пружины в мм 4л _ г41°и 6	35*