makita hr2470

Методика определения параметров тарельчатых пружин

36. Формулы для расчета

Наименование параметра

Расчетная формула или значение

Сила пружины при рабочей деформации F, Н

Для пружин: без опорной плоскости формула (1)

с опорной плоскостью формула (2)

с радиусным скруглением кромок формула (3)

где R- радиус скругления кромок

Сила пружины при макси­мальной деформации F3, H

Для пружин: без опорной плоскости

формула (4)

с опорной плоскостью

формула (5)

с радиусным скруглением кромок

формула (6)

Напряжение сжатия в кромке l(рис. 7) σ1, Н/мм2

(Напряжение сжатия в кром­ке l является определяющим для пружин статического нагружения)

Для пружин: без опорной плоскости формула (7)

с опорной плоскостью

формула (8)

с радиальным скруглением кромок формула (9)

Напряжение растяжения в кромке IIσII, Н/мм2

(Напряжения растяжения в кромках IIи IIIявляются определяющими при цикли­ческом нагружении)

Для пружин: без опорной плоскости формула (10)

с опорной плоскостью

формула (11)

с радиусным скруглением кромок формула (12)

Напряжение растяжения в кромке IIIσIII, Н/мм2 (При расчете определяют максимальные напряжения [σII]3 или [σIII]3 в зависимости от отношения пара­метров D1/D2 и s3/t(рис. 8)

Для пружин: без опорной плоскости

формула

с опорной плоскостью

формула

с радиусным скруглением кромок

формула

Модуль упругости Е, Н/мм

Е = 2,06·105

Предварительная деформация пружины s1, мм

s1= (0,2 ... 0,4) s3

Рабочая деформация пружи­ны s2, мм

s2 = (0,3 ... 0,6) s3 - для пружин Iкласса;

s2 = (0,6 ... 0,8) s3 - для пружин IIкласса

Максимальная деформация пружины s3, мм

Выбирают по табл. 32 и 33

Толщина пружины t, мм

Наружный D1, и внутренний D2 диаметры пружины

Коэффициент Пуассона μ

μ = 0,3 (для сталей)

Ширина опорной плоскости b, мм

Выбирают по табл. 34.

Номинальная ширина опорной плоскости bном = 0,5 bmаx

Расчетные коэффициенты: Y

C1

C2

А

(Коэффициенты Y, С1, С2 допускается определять по табл. 37)

формулы

Для пружин: без опорной плоскости

формула

с опорной плоскостью

формула

с радиусным скруглениемкромок

формула

Жесткость пружины с, Н/мм

Для пружин: без опорной плоскости

формула

с опорной плоскостью

формула

с радиусным скруглением кромок

формула

Масса пружины m, кг

формула

где р = 7,85 · 10-6 кг/мм3

Вид характеристики - "сила деформация" определяется отношением s3/t (рис.9).

При отношении s3/t< 0,6 зависимость "сила-деформация" практически линейна.

При отношении s3/t≥ 0,6 зависимость "сила-деформация" нелинейна.

рисунок

Рис. 7. Напряженные кромки I, II, IIIтарельчатой пружины

график

Рис. 8. Соотношение напряжений ап и ош в зависимости от соотношений параметров

D1/D2 и s3/t. Области: I - σIII> σII; 2 - σIII = σII; 3-σIIIII

график

Рис. 9. Зависимость характеристики "сила-деформация" от отношения s3/t

37. Значение коэффициентов Y, С1 и С2 в зависимости от отношения А = D1/D2

А

Y

C1

С2

А

У

C1

C2

1,30

0,388

1,044

1,092

2,16

0,715

1,256

1,438

1,32

0,404

1,050

1,101

2,18

0,718

1,260

1,446

1,34

0,420

1,055

1,109

2,20

0,721

1,264

1,453

1,36

0,435

1,061

1,118

2,22

0,723

1,269

1,461

1,38

0,450

1,066

1,127

2,24

0,726

1,273

1,468

1,40

0,463

1,072

1,135

2,26

0,728

1,277

1,476

1,42

0,476

1,077

1,144

2,28

0,730

1,282

1,483

1,44

0,480

1,082

1,152

2,30

0,733

1,286

1,490

1,46

0,501

1,088

1,161

2,32

0,735

1,290

1,498

1,48

0,512

1,093

1,169

2,34

0,737

1,294

1,505

1,50

0,523

1,098

1,178

2,36

0,739

1,299

1,512

1,52

0,534

1,103

1,186

2,38

0,741

1,303

1,520

1,54

0,544

1,109

1,194

2,40

0,742

1,307

1,527

1,56

0,553

1,114

1,203

2,42

0,744

1,311

1,534

1,58

0,563

1,119

1,211

2,44

0,746

1,315

1,542

1,60

0,571

1,124

1,219

2,46

0,747

1,320

1,549

1,62

0,580

1,129

1,227

2,48

0,749

1,324

1,556

1,64

0,588

1,134

3,235

2,50

0,750

1,328

1,563

1,66

0,596

1,139

1,244

2,52

0,752

1,332

1,570

1,68

0,603

1,144

1,252

2,54

0,753

1,336

1,578

1,70

0,610

1,149

1,260

2,56

0,754

1,340

1,585

1,72

0,617

1,154

1,268

2,58

0,756

1,344

1,592

1,74

0,624

1,159

1,276

2,60

0,757

1,348

1,599

1,76

0,630

1,163

1,284

2,62

0,758

1,352

1,606

1,78

0,636

1,168

1,292

2,64

0,759

1,356

1,613

1,80

0,642

1,173

1,300

2,66

0,760

1,360

1,620

1,82

0,647

1,178

1,308

2,68

0,761

1,364

1,627

1,84

0,653

1,183

1,315

2,70

0,762

1,368

1,634

1,86

0,658

1,187

1,323

2,72

0,763

1,372

1,641

1,88

0,663

1,192

1,331

2,74

0,764

1,376

1,648

1,90

0,668

1,197

1,339

2,76

0,765

1,380

1,655

1,92

0,672

1,201

1,347

2,78

0,766

1,384

1,662

1,94

0,677

1,206

1,355

2,80

0,767

1,388

1,669

1,96

0,681

1,211

1,362

2,82

0,767

1,392

1,676

1,98

0,685

1,215

1,370

2,84

0,768

1,396

1,683

2,00

0,689

1,220

1,378

2,86

0,769

1,400

1,680

2,02

0,693

1,224

1,385

2,88

0,769

1,403

1,697

2,04

0,696

1,229

1,393

2,90

0,770

1,407

1,704

2,06

0,700

1,233

1,408

2,92

0,771

1,411

1,711

2,08

0,703

1,238

1,416

2,94

0,771

1,415

1,718

2,10

0,706

1,242

1,423

2,96

0,772

1,419

1,725

2,12

0,709

1,247

1,401

2,98

0,772

1,423

1,732

2,14

0,712

1,251

1,431

3,00

0,773

1,426

1,738

Для пружин из углеродистых сталей, до­пустимые напряжения при максимальной де­формации составляют [σt] = 2940Н/мм2, [σIIIII)3 =1760Н/мм2.

Характер изменения жесткости зависит от отношения s3/tи соответствует характеру изменения силы (рис. 9).

Расчетные величины напряжений в табл. 32 и 33 не превышают 10% номинальных зна­чений.

При циклическом нагружении средством регулирования выносливости служит измене­ние разности между напряжением растяжения при максимальной деформации и напряжением при рабочей деформации. Возрастание разно­сти обусловливает увеличение выносливости и стойкости пружин при одновременном возрас­тании размеров узлов.

Уменьшение разности сопровождается об­ратным изменением служебных свойств и раз­меров пространств в механизмах для размеще­ния пружин. При этом необходимо предусмат­ривать пакеты запасных пружин.



« Назад [Методика определения параметров тарельчатых пружин] Далее »

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