makita hr2470

Плоские спиральные пружины

Плоские спиральные пружины применяют в качестве заводных; их обычно заключают в барабан для обеспечения смазки и придания им определенных внешних размеров. В неот­ветственных случаях используют спиральные пружины и без барабанов. Внутренний конец пружины крепят к заводному валику, наруж­ный - к барабану (рис. 6).

КПД спиральных пружин определяется от­ношением работы, производимой пружиной при развертывании, к работе, затраченной на ее заводку.

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 s ≤ r/15, где r - радиус валика, на который на­матывается пружина.

Условие s ≤ r/15 учитывает, что наибольшие напряжения изгиба испытывают первые к валику витки пружины.

При расчете пружин рекомендуется при­держиваться также соотношения

r = r0/3

где r0 - внутренний радиус барабана.

рисунок

Рис. 6. Плоская спиральная пружина

Расчет. Принятые обозначения:

г0 - внутренний радиус барабана, мм;

r - радиус валика пружины, мм;

г1 - внешний радиус заведенной пру­жины, равный внутреннему ра­диусу спущенной, мм;

s - толщина пружины, мм;

ψ - рабочее число оборотов барабана;

n1 - число витков свободной пружины (вне барабана);

n - число витков спущенной пружины (в барабане);

n2 - число витков заведенной пружины (в барабане);

np - расчетное число витков пружины;

L - длина развернутой пружины, мм;

b - ширина пружины, мм;

Mmax - максимальный момент на валике пружины, Н · мм;

Mmin - минимальный момент на валике пружины, Н · мм;

из] - допускаемое напряжение на из­гиб, Н/мм2;

Е - модуль упругости, Н/мм2;

η - КПД в зависимости от смазки.

Формулы для расчета плоской спи­ральной пружины:

формулы

Для пружины с нормальным соотношением r0/r, т.е. r = r0/3, длина пружины

L = πr0(l,745n + 0,67).

nрmах = n2-n1 для заведенной пружины;

npmin = n-n1 для спущенной пружины;

n1 = (0,3...0,372)n2;

n = 0,255·r0/s; n2=0,412·r0/s;

s = 0,157·r0/ψ; s ≤ r/15;

r1=0,745r0; r = r0·1/3.

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

рисунок

1. Модуль упругости Е = ... Н/мм2.

2. Твердость HRC ....

3. Напряжение нормальное при изгибе (мак­симальное) σиз =... Н/мм2.

4. Длина развернутой пружины L = ... мм.

5. Число витков пружины в свободном со­стоянии n =....

6. Направление спирали.

7. Остальные технические требования по ... (указывают номер нормативного документа).

* Размеры для справок.

Величинами r0 и ψ 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: r0 = 21мм, Mmin = 500Н · мм и ψ = 7оборотов.

Материал: сталь с модулем упругости E = 2,1·105Н/мм2.

Смазка: касторовое масло с графитом.

1. Берем пружину с нормальным соотношением r0/r:

r = r0 · 1/3 = 21/3 =7мм.

2. Толщина пружины

s = 0,157·r0/ψ.

Учитывая трение в начале и конце работы, добавляем один оборот, следовательно,

ψ= 7 + 1 = 8,

тогда

s = 0,157·21/8 = 0,4мм.

Толщина пружины s должна быть меньше, чем r/15, т.е. 0,4 < r/15, в противном случае необходимо изменить исходные данные для расчета.

3. Число витков спущенной пружины в ба­рабане

n = 0,255 · r0/s = 0,255 · 21/0,4 = 13,4.

4. Число витков заведенной пружины в ба­рабане

n2= 0,412 · r0/s = 0,412 · 21/0,4 = 21,6.

30. Спиральная плоская пружина из заготовки прямоугольного сечения с отогнутыми зацепами

рисунок

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

5. Число витков пружины в свободном со­стоянии (вне барабана) n1 =(0,3-..0,372) n2, принимаем n1 = 0,3 · 21,6 = 6,5витка

формулы

КПД η принят равным 0,704 в зависимо­сти от смазки.

Примеры выполнения рабочих черте­жей спиральных плоских пружин приведены в табл. 29 и 30.



« Назад [Плоские спиральные пружины] Далее »

Если статья Вам понравилась или была полезной, поделитесь ней, пожалуйста, в социальных сетях: