Основное напоминание: задача весеннего дизайна заключается в определении диаметра пружинного провода d, числа рабочих колец n и других геометрических размеров, чтобы он мог удовлетворять ограничениям по силе, ограничениям жесткости и ограничениям стабильности и, кроме того, требует соответствующие проектные индикаторы (такие как объем, вес, стабильность вибрации и т. д.) являются лучшими. .......
Задача конструкции пружины состоит в том, чтобы определить диаметр d пружинной проволоки, количество рабочих колец n и другие геометрические размеры, чтобы можно было удовлетворить ограничения по силе, ограничения жесткости и ограничения стабильности, а также соответствующие соответствующие критерии конструкции (например, объем, вес, вибрация). Стабильность и т. Д.) Для достижения наилучшего результата.
Конкретные этапы проектирования следующие: сначала выберите весенний материал и индекс пружины C в соответствии с условиями работы и требованиями. Поскольку sb связано с d, часто также предполагается заранее, что диаметр d пружинной проволоки. Затем вычислите значения d и n и другие соответствующие геометрические размеры. Если результаты не соответствуют условиям проектирования, вышеуказанный процесс следует повторить. До тех пор, пока решение для удовлетворения всех ограничений не будет возможным решением этой проблемы. В практических проблемах возможные решения не уникальны и часто требуют более эффективных решений из множества возможных решений.
Пример 12-1 представляет цилиндрическую винтовую пружину сжатия с круглым поперечным сечением. Известная минимальная нагрузка Fmin = 200N, максимальная нагрузка Fmax = 500N, рабочий ход h = 10 мм, тип пружины II, внешний диаметр пружины не превышает 28 мм, а конец плотно заземлен.
Решение:
Расчет проб (1):
(1) Выберите материал пружины и допустимую нагрузку. Используйте углеродную пружинную проволоку класса C.
В соответствии с требованиями внешнего диаметра начальные выборы C = 7, из C = D2 / d = (Dd) / dd = 3,5 мм, из таблицы 1 найти sb = 1570MPa, из таблицы 2, что: [t] = 0,41 sb = 644 МПа.
(2) Рассчитать диаметр пружинной проволоки d
По формуле K = 1,21
По формуле d≥4,1 мм
Из этого видно, что начальное значение вычисления d = 3,5 мм не удовлетворяет силовому ограничению и должно быть пересчитано.
Испытание (II):
(1) Выберите материал пружины, как указано выше. Чтобы получить большее значение I> d, выберите C = 5.3.
Тем не менее, C = (Dd) / d, d = 4,4 мм.
Таблица 1 имеет sb = 1520 МПа, из таблицы 2, что [t] = 0,41 сb = 623 МПа.
(2) Рассчитать диаметр пружинной проволоки d
По формуле К = 1,29
По формуле d≥3,7 мм.
Видно, что I> d = 4,4 мм соответствует условиям ограничения прочности.
(3) Рассчитать количество эффективных рабочих циклов n
Величина деформации λmax определяется из фиг. 1: λmax = 16,7 мм.
Проверьте таблицу 2, G = 79000N / мм2,
По формуле n = 9,75
Взято n = 10, учитывая, что оба конца плотно, общее число витков n1 = n + 2 = 12. На этом этапе получается приемлемое решение, которое удовлетворяет условиям ограничения прочности и жесткости, но, учитывая дальнейшее уменьшение размеров и веса пружины, пробные расчеты выполняются снова.
Испытание (III):
(1) Все еще выберите вышеуказанный весенний материал, возьмите C = 6, получите K = 1.253, d = 4 мм, смотри таблицу 1, получите sb = 1520MPa, [t] = 0.41sb = 623MPa.
(2) Рассчитайте диаметр пружинной проволоки. Имеет d≥3,91 мм. Знайте, что d = 4 мм соответствуют условиям прочности.
(3) Вычислить эффективный рабочий круг n. Согласно расчету проб (II), λmax = 16,7 мм, G = 79000 Н / мм2
По формуле n = 6.11
Возьмите n = 6.5 кругов, все еще ссылаясь на каждый конец и плотно, n1 = n + 2 = 8.5.
Этот результат расчета удовлетворяет условиям ограничения прочности и жесткости. С точки зрения размеров и веса это лучшее решение. Это решение может быть предварительно определено, а другие измерения рассчитаны и проверены на стабильность.
(4) Определите величину деформации λmax, λmin, λlim и фактическую минимальную нагрузку Fmin
Конечная нагрузка пружины:
Поскольку число рабочих оборотов изменилось с 6.11 до 6.5, соответственно изменилось количество деформаций и минимальная нагрузка пружины.
По формуле:
& Lambda ; min = & lambda; max-ч = (17.77-10) мм = 7.77mm
(5) Найдите шаг p пружины, свободную высоту H0, угол спирали γ и длину разматывания пружины L
Под действием Fmax расстояние между соседними кругами составляет δ≥0,1d = 0,4 мм, а если δ = 0,5 мм, высота пружины под нагрузкой равна
р = D + & lambda; max / п + δ1 = (4 + 17,77 / 6,5 + 0,5) мм = 7.23mm
p в основном соответствует заданному диапазону (от 1/2 до 1/3) D2.
Свободная высота пружины, плотно плоская на торце
Возьмите стандартное значение H0 = 52 мм.
Угол спирали пружины под нагрузкой не равен
В основном удовлетворяет диапазону от γ = 5 ° до 9 °.
Длина удлинителя пружины
(6) Расчет стабильности
б = Н0 / D2 = 52/24 = 2,17
При фиксированных опорах на обоих концах, b = 2.17 <5.3, он="" не="" потеряет="">
(7) Нарисуйте пружинную характеристическую линию и чертеж детали.
67, Некоторые устройства на торсионных пружинах и их методы
Тормозное пружинное устройство - торцевой кронштейн торсионной пружины, нейлоновое резиновое кольцо, крепежный фланец, торсионная пружина, соответствующая весу корпуса двери, фиксирующий фланец, колесико и опорный кронштейн расположены по заказу (с левой и правой стороны) Оцинкованный стальной трубы, и обратите внимание, правильно ли установлены детали. Используйте винт с винтом M8x41mm для крепления центрального кронштейна торсионной пружины к короткой доске в середине верхней части отверстия и обратите внимание, чтобы избежать положения устройства в цепном ящике. Используйте болт M8 × 40 мм для подключения торцевого кронштейна торсионной пружины, нейлонового резинового кольца, фиксирующего фланца и торсионной пружины, а затем соедините торсионную пружину и фиксирующий фланец. Затем нижний конец несущего кронштейна соединен с M9.5 × 19 мм винта с головкой и гайкой и адаптером степени рельса. Верхний конец несущего кронштейна прикреплен к боковой деревянной раме с M8 × 41 мм квадратных винтов головки.
Верхняя прочность торсионной пружины - положите один конец петли для троса на вал крюка кронштейна нижнего колеса. В соответствии с правилами таблицы к торсионной пружине, не превышайте или ниже полукруга регулярного числа кругов, не живете в стальном стержне, повесьте другой конец троса на катушку, затяните тросового троса, заблокируйте катушку, а затем заблокируйте фиксирующий фланец и снимите стопорный стержень. Этот процесс чрезвычайно рискован. Необходимо обратить внимание на мир. Необходимо защитить себя и не дать другим пострадать.