Чертеж пружины сжатия, растяжения, кручения

1.4 Основная надпись

Чертеж оформляется рамкой, которая проводится сплошной основной линией на расстоянии 5 мм от правой, нижней и верхней сторон внешней рамки чертежа. С левой стороны оставляется поле шириной 20 мм, служащее для подшивки и брошюровки чертежей (Рисунок 1.2).

Рисунок 1.2 – Примеры оформления чертежа Основная надпись помещается в правом нижнем углу конструкторских документов. На листах формата А4 основную надпись располагают вдоль короткой стороны листа, на листах формата А3 и более допускается располагать основную надпись как вдоль длинной, так и вдоль короткой стороны листа. Основные надписи, дополнительные графы к ним выполняют сплошными основными и сплошными тонкими линиями по ГОСТ 2.303 – 68* (Рисунок 1.3). Основная надпись по форме 1 используется в чертежах приборо и машиностроения. Основная надпись по форме 2 используется в спецификации и других текстовых документах — первый лист, по форме 3 — последующие листы. форма 1 форма 2 форма 2а Рисунок 1.3 – Примеры основных надписей графических и текстовых документов В графах основной надписи указывают:

  • в графе 1 — наименование изделия;
  • в графе 2 — обозначение документа;
  • в графе 3 — обозначение материала детали;
  • в графе 4 — литеру, присвоенную данному документу;
  • в графе 5 — массу изделия;
  • в графе 6 — масштаб;
  • в графе 7 — порядковый номер листа (на документах, состоящих из одного листа, графу не заполняют);
  • в графе 8 — общее количество листов документа (графу заполняют только на первом листе);
  • в графе 9 — наименование предприятия, выпускающего документ;
  • в графе 10 — указываются функции исполнителей: «Разработал», «Проверил»;
  • в графе 11- фамилии лиц, подписавших документ;
  • в графе 12 — подписи лиц, фамилии которых указаны в графе 11;
  • в графе 13 — дата;
  • графы 14-18 заполняются на производственных чертежах.

1.1 Форматы

Чертежи выполняют на листах определенного формата (размера).

Форматы листов определяются размерами внешней рамки чертежа, выполненной тонкой линией.

Согласно ГОСТ 2.301- 68* размеры основных форматов получаются последовательным делением формата А0, с размерами сторон 841х1189 мм, площадь которого равна 1 м2, на две равные части параллельно меньшей стороне (Рисунок 1.1). Число в обозначении показывает, сколько раз совершалось это действие.

Обозначения и размеры основных форматов должны соответствовать указанным в Таблице 1.

Таблица 1 — Основные форматы

Рисунок 1.1. Образование основных форматов

Допускается применение дополнительных форматов, образуемых увеличением сторон основных форматов на величину, кратную их размерам. При этом коэффициент увеличения должен быть целым числом.

Размеры производных форматов, как правило, следует выбирать из Таблицы 2. Обозначение производного формата составляется из обозначения основного формата и его кратности согласно данных в Таблице  2: например, А0х2, А4х8 и т.д.

Таблица 2 — Дополнительные форматы

Что такое чертеж

Чертеж — графический документ, необходимый для изготовления изображенного на нем изделия. Благодаря информации на чертеже, можно проконтролировать процесс сборки изделия. Качество чертежа напрямую влияет на качество готового изделия. Создание и оформление чертежей строго регламентируется ЕСКД.

От студентов профильных вузов требуют выполнение чертежей и вручную, и при помощи программ Компас-3D и Autodesk Autocad. В них создаются чертежи и проектная документация.

Нужна помощь в написании работы?

Мы – биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Типы и виды пружин

Как ранее было отмечено, изготавливаются различные виды пружин, все они обладают своими определенными особенностями, которые стоит учитывать. Классификация проводится по конструктивным признакам. Выделяют следующие типы пружин:

Винтовые. Эта разновидность встречается в различных механизмах, устанавливается практически везде, к примеру, в автомобилях. При этом выделяют следующие типы автомобильных пружин: цилиндрические и конические, а также с переменным диаметром. Следует учитывать, что рассматриваемое изделие представлено витками с одинаковым и различным диаметром. Довольно распространенный признак применения заключается в установке пружинных амортизаторов, которые являются важным элементом конструкции автомобиля. В некоторых случаях проводится установка пружины с переменным шагом витков.
Торсионные. Во многом этот вариант исполнения напоминает предыдущий, но при этом работает на кручение и изгиб. Подобная форма пружины позволяет устанавливать ее в качестве основного элемента подвески. Этот же механизм устанавливается для открытия и закрытия дверей, обеспечения функциональности противовесов.
Спиральные. Этот вариант исполнения напоминает плоский вид пружины, который закручивается по спирали в виде ленты. Применяется устройство в качестве элемента для накопления кинетической энергии, освобождение которой происходит в определенных случаях. Примером можно назвать настенные или наручные часы, а также другие подобные механизмы.
Тарельчатые

Рассматривая классификацию пружин следует уделить внимание тарельчатому варианту исполнения. Этот вариант исполнения не напоминает стандартный вид пружины, так как состоит из нескольких последовательных дисков, соединенных между собой. Основным преимуществом этого варианта исполнения можно назвать слабую степень деформации даже в случае оказания высокой нагрузки

Зачастую устанавливается в случае изготовления предохранительных клапанов.
Волновые. Этот вид представлен изогнутой по синусоиде металлической лентой, которая плавно накручивается по спирали. Достоинством можно назвать относительно небольшие размеры, из-за высокой точности применяются при создании опорных узлов, подшипников и арматуры, которая перекрывает поток при необходимости.
Газовые. Этот вариант исполнения отводится в особую категорию, так как при изготовлении не применяется проволока, а газ вместе с поршнем. Высокая стоимость определена сложностью конструкции, однако она может гасить вибрации и нагрузки с высокой эффективностью.

Основным преимуществом этого варианта исполнения можно назвать слабую степень деформации даже в случае оказания высокой нагрузки. Зачастую устанавливается в случае изготовления предохранительных клапанов.
Волновые. Этот вид представлен изогнутой по синусоиде металлической лентой, которая плавно накручивается по спирали. Достоинством можно назвать относительно небольшие размеры, из-за высокой точности применяются при создании опорных узлов, подшипников и арматуры, которая перекрывает поток при необходимости.
Газовые. Этот вариант исполнения отводится в особую категорию, так как при изготовлении не применяется проволока, а газ вместе с поршнем. Высокая стоимость определена сложностью конструкции, однако она может гасить вибрации и нагрузки с высокой эффективностью.

Рассматривая все о пружинах следует уделить внимание также классификации по характеру нагрузки. По этому признаку выделяют следующие варианты исполнения:

  1. Изгиб. Подобный вид пружины при воздействии силы несущественно меняет свои размеры. Распространены торсионные пакеты, а также тарельчатые виды пружины.
  2. Пружина кручения. Этот вариант характеризуется небольшими размерами, устанавливаются при изготовлении прищепок.
  3. Сжатие и растяжение. Этот тип пружины весьма распространен, при приложении требуемого усилия происходит изменение линейных размеров. Сегодня он встречается в самых различных механизмах. Сжатие и растяжение применяется при создании промышленного и бытового оборудования.

Приведенная выше информация указывает на то, что есть просто огромное количество различных видов пружин, которые применяются в качестве основных элементов различных механизмов.

1.5. Шрифты

ГОСТ 2.304-81* определяет начертание, размеры и правила выполнения надписей на чертежах и других конструкторских документах.

Наклон букв и цифр к основанию строки должен быть около 75°.

Размер шрифта (h) — величина, равная высоте прописных букв в мм.

Высота прописных букв h измеряется перпендикулярно основанию строки. Высота строчных букв с определяется из отношения их высоты (без отростков k) к размеру шрифта h, например, с=7/10*h.

Ширина буквы (q) — наибольшая ширина буквы определяется по отношению к размеру шрифта h, например, q=6/10 h, или по отношению к толщине линии шрифта d, например, q=6d.

Толщина линии шрифта (d) — толщина, определяемая в зависимости от типа и высоты шрифта.

Вспомогательная сетка — сетка, образованная вспомогательными линиями, в которые вписываются буквы. Шаг вспомогательных линий сетки определяется в зависимости от толщины линий шрифта d (Рисунок 1.4).

При оформлении чертежей и других конструкторских документов рекомендуется применять шрифт типа Б с наклоном 75° (d=1/10h) с параметрами, приведенными в Таблице 5.

Таблица 5 — Шрифты

Устанавливаются следующие размеры шрифта: (1.8); 2,5; 3,5; 5; 7; 10; 14; 20; 28; 40.


Рисунок 1.4 – Шрифт типа Б с наклоном

По вопросам репетиторства по инженерной графике (черчению), вы можете связаться любым удобным для вас способом в разделе Контакты. Возможно очное и дистанционное обучение по Skype: 1000 р./ак.ч.

Характеристики пружин

Выделяют определенные характеристики пружин, которые должны учитываться при выборе наиболее подходящего варианта исполнения. Основными можно назвать следующее:

  1. Пружина растяжения встречаются крайне часто. В этом случае сила упругости направлена против удлинения. Особенностью можно назвать то, что между витками в нулевом положении практически нет просветов. Отличительный момент заключается в наличии специальных крючков, за которые проводится зацепление изделие за основание и груз. При диаметре более свыше 4 мм част применяются специальные закладные зацепы, они более прочные, но при этом менее технологичны.
  2. Устанавливается пружина сжатия. Параметры пружины сжатия во многом связаны с тем, что между витками есть просвет. За счет этого при воздействии витки прижимаются друг к другу.
  3. Кручение. Этот вариант исполнения характеризуется небольшим углом подъема и незначительным зазором между витками. Внешняя нагрузка передается при помощи специальных зацепов, которые образуются путем отгиба концов.

Кроме этого, при выборе уделяется внимание качеству пружин. Другие подходящие свойства подбираются путем проведения соответствующих расчетов. При рассмотрении основных свойств также следует уделить внимание нижеприведенным параметрам:

При рассмотрении основных свойств также следует уделить внимание нижеприведенным параметрам:

  1. Диаметр проволоки. Практически все виды пружин представлены проволокой, изготовленной с определенного материала, которая накручивается по определенной траектории. При расчетах часто проводится определение среднего диаметра.
  2. Число рабочих витков. Этот параметр может варьировать в достаточно большом диапазоне.
  3. Длина изделия. Не стоит забывать о том, что изделие может быть в нормальном состоянии, а также в растяжении или сжатии. Наиболее важным параметром можно назвать длину в нормальном состоянии.
  4. Частота витков. Зная длину изделия и число витков можно рассчитать показатель шага. Этот параметр позволяет также рассчитать расстояние между отдельными витками.
  5. Длина рабочей части. Этот показатель также получил весьма широкое распространение. Некоторые виды пружин также обладают специальными крепежными элементами, которые не учитываются.
  6. Индекс пружины. Она применяется для определения кривизны витков. Этот параметр выбирается в зависимости от диаметра проволоки.

Кроме этого, уделяется внимание и типу применяемого материала при изготовлении проволоки. В большинстве случаев выбирается специальный высокопрочный сплав, который применяется при изготовлении практически всей проволоки. Кроме этого, в зависимости от особенностей конкретного случая используется кремнистая, хромованадиевая, высокоуглеродистая и некоторые другие стали

Кроме этого, в зависимости от особенностей конкретного случая используется кремнистая, хромованадиевая, высокоуглеродистая и некоторые другие стали.

Они обходятся намного дороже обычных, но обладают более высокими эксплуатационными характеристиками.

ЧЕРТЕЖИ ПРУЖИН

Пружины применяются в технике для соз­дания определенных усилий в заданном направ­лении. На рис. 545, 546. 549 показаны примеры применения пружин в различных устройствах. Цилиндрическая винтовая пружина сжатия 5

(рис. 545, а), поджатая резьбовой втулкой3, оказывает на клапан2 усилие, прижимая его резиновой прокладкой4 к торцу цилиндри­ческого выступа корпуса 1 и перекрывая доступ рабочей среды.

На рис. 545, б показана пластинчатая пружи­на изгиба 1, удерживающая собачку 2

в задан­ном положении, препятствующем повороту храпового колеса3 против часовой стрелки. В этих случаях для перемещения детали3 в направлении, указанном стрелкой, необходимо приложить усилие, превышающее давление пружины.

Правила выполнения чертежей различных пружин устанавливает ГОСТ 2.401—68 (СТ СЭВ 285—76, СТ СЭВ 1185—78). Рассмот­рим основные правила выполнения чертежей пружин на примере изображения цилиндричес­ких винтовых пружин сжатия, как наиболее часто применяемых.

Пружины на чертежах вычерчивают условно. На изображениях цилиндрических винтовых пружин участки синусоид, в которые проеци­руются витки пружины, заменяют параллель­ными прямыми линиями, касательными к сече­ниям витков (рис. 546, 548). На сборочных чер­тежах и чертежах общих видов допускается изображать пружину сечениями витков (рис. 547). При этом контуры деталей, находящихся за пружиной, изображают видимыми лишь до центровых линий сечений витков.

Если пружина имеет более четырех витков, то с каждого конца пружины изображают лишь один- два витка, не считая опорных, и через центры сечений витков проводят осевые линии по всей длине пружины (см. рис. 545, а).


Чтобы получить на пружине плоские опорные поверхности, крайние витки пружины поджи­мают (примерно на три четверти витка и пришлифовывают. Поджатые витки пружины не считают рабочими. Поэтому полное число вит­ковп1 равно числу рабочих витковn +1,5.На рис. 548 показано изображение пружины, у которой поджато и прошлифовано 3 /4 витка. Здесь изображен один из опорных витков и два рабочих витка. Построение начинают с проведе­ния осевых линий, проходящих через центры сечений витков пружины (рис. 548,а). Затем на левой осевой линии проводят окружность, диа­метрd которой равен диаметру проволоки, из которой изготовлена пружина. Окружность в данном случае касается горизонтальной пря­мой, на которую опирается пружина. Далее проводят полуокружность из центра, располо­женного в пересечении правой оси с той же горизонтальной прямой. Для построения каж­дого последующего витка пружины слева на расстоянии шага строят сечения витков. Справа каждое сечение витка — будет располагаться напротив середины расстояния между витка­ми, построенными слева.

Проведя касательные к окружности, полу­чают изображение пружины в разрезе, т. е. изображение витков, лежащих за плоскостью, проходящей через ось пружины. Для изобра­жения передних половин витков также прово­дят касательные к окружностям, но с подъемом вправо. Для построения передней .четверти опорного витка касательную к полуокружности проводят так, чтобы она одновременно касалась левой окружности в нижней ее части (рис. 548,6).

Если на чертеже диаметр сечения проволоки или толщина заготовки, из которой изготовлена пружина, равны или меньше 2 мм, то пружину изображают линиями толщиной 0,6. 1,5 мм (рис. 549).

На рабочих чертежах изображения винто­вых пружин располагают так, чтобы ось имела горизонтальное положение. Пружины изобра­жают с правой навивкой, а действительное на­правление навивки указывают в технических требованиях. Для пружин с контролируемыми силовыми параметрами на чертеже выполняют диаграмму механической характеристики пру­жины, показывая зависимость между нагрузкой на пружину (р1

,р2, р3 ) и ее деформацией(H, Н2 иHз) . Пример выполнения рабочего чертежа пружины приведен на рис. 550. На учебных чертежах диаграмму не вычерчивают.

Длину L

развернутой пружины определяют по

формуле

, гдеDcp — сред­ний диаметр пружины. Какой из диаметров пружины следует указывать в технических тре­бованиях (диаметр стержня Dc или диаметр гильзы Dr), решают в зависимости от того, ка­кой из этих, размеров является контролиру­емым.

Пружины сжатия

Ищите пружины и заказывайте их в режиме онлайн.

Компания Vanel изготавливает пружины сжатия из хромокремниевой стали, обеспечивающей наилучшую усталостную прочность и наибольший коэффициент упругости.

Оцинкованные пружины

Оцинкованные пружины имеются в наличии на складе

Важно отметить, что они имеют те же параметры, что и стальные пружины. Эти пружины более устойчивы к коррозии и дешевле нержавеющей стали. Параметры пружин сжатия

Параметры пружин сжатия

Физические параметры

  • d (Диаметр проволоки) : данный параметр указывает толщину проволоки, используемой для изготовления пружины.
  • S (Стержень) : данный параметр соответствует максимальному диаметру стержня, который может вставляться в пружину. Допустимое отклонение для этого параметра составляет +/- 2 % (для сведения).
  • Di (Внутренний диаметр) : внутренний диаметр пружины может вычисляться путем вычитания из значения внешнего диаметра пружины величины диаметра проволоки, умноженной на два. Допустимое отклонение для этого параметра составляет +/- 2 % (для сведения).
  • De (Внешний диаметр) : внешний диаметр пружины может вычисляться путем прибавления к значению внутреннего диаметра пружины величины диаметра проволоки, умноженной на два. Допустимое отклонение для этого параметра составляет +/- 2 % (для сведения).
  • H (Расточка) : это минимальный диаметр отверстия для хода пружины. Допустимое отклонение для этого параметра составляет +/- 2 % (для сведения).
  • P (Шаг) : среднее расстояние между двумя последовательно идущими рабочими витками пружины. Допустимое отклонение для этого параметра составляет (для сведения).
  • Lc (Длина в сжатом состоянии) : максимальная длина пружины после полной блокировки. Данный параметр указан справа на схеме. Допустимое отклонение для этого параметра составляет +/- 15 % (для сведения).
  • Ln (допустимая длина): максимально допустимая длина пружины после установки. Если прогиб больше, это может вызвать неупругую деформацию (необратимое изменение формы под воздействием прилагаемой силы). В большинстве случаев, не существует никакой опасности деформации пружины. Таким образом,Ln = Lc + Sa , гдеSa это сумма минимально допустимых расстояний между рабочими витками
  • L0 (Свободная длина) : свободная длина измеряется, когда пружина находится не в сжатом положении после первой блокировки (при необходимости). Допустимое отклонение для этого параметра составляет +/- 2 % (для сведения).
  • К-во витков : общее количество витков пружины (на схеме, представленной выше, их шесть). Чтобы подсчитать количество рабочих витков, достаточно вычесть два крайних витка.
  • R (Коэффициент упругости) : данный параметр определяет противодействие пружины при ее сжатии. Он измеряется следующим образом: 1 даН/мм = 10 Н/мм. Допустимое отклонение для этого параметра составляет +/- 15 % (для сведения).
  • L1 & F1 (Длина под нагрузкой F) : нагрузка F1 при длине L1 может вычисляться по следующей формуле:F1 = (L0-L1) * R , из которой можно вывести формулу, позволяющую рассчитать длину L1L1 : L1 = L0 — F1/R .
  • Шлифовка : указывается, если края пружины отшлифованы.
  • Артикул: все пружины имеют уникальный артикул:тип . (De * 10) . (d * 100) . (L0 * 10) . материал . Для пружин сжатия типу соответствует букваC . материалы обозначаются следующими буквами:A ,I ,N etS . Например: артикулC.063.090.0100.A — это пружина сжатия внешним диаметром 6,3 мм, из стальной проволоки диаметром 0,9 мм и свободной длиной 10 мм.

Материалы

  • A (Рояльная проволока) : сталь, соответствующая стандарту EN 10270-1 klass класс SH
  • I (Нержавеющая сталь) : нержавеющая сталь 18/8, соответствующая стандарту Z10 CN 18.09.
  • N (Оцинкованная проволока) : оцинкованная стальная пружинная проволока.

Характеристики

  • Торцы : все пружины сжатия представляют собой витки, соединенные с торцами.
  • Коэффициент упругости : Допустимое отклонение для этого параметра составляет +/- 15 % (для сведения).

Пружина в Компасе

Построение начнем с тела пружины — спиральной поверхности, получаемой кинематической операцией (движением эскиза сечения вдоль траектории — цилиндрической спирали).

1. Выделяем плоскость xy, при ориентации XYZ. На панели Пространственные кривые выбираем команду Спираль цилиндрическая

Параметры спирали:

— способ построения — по числу витков и шагу,

— количество витков — 10,

— шаг — 6 мм,

— направление построения — обратное,

— направление навивки — правое,

— диаметр витков — 30 мм.

2. Теперь построим эскиз сечения — окружность диаметром 2, 99 мм: чтобы витки пружины плотно прилегали друг к другу, но не касались.

Для этого выделяем плоскость zx, строим на ней эскиз окружности с центром в начальной точке спирали.

3. Запускаем кинематическую операцию — сечение — эскиз 2, траектория — спираль цилиндрическая.

Тело пружины готово.

Осталось добавить с обеих сторон зацепы. С этой целью мы сделаем трехмерную кривую, которая будет повторять изгиб зацепа и будет начинаться из точки, в которой закончились витки.

Создадим вспомогательную поверхность.

4. Выделяем плоскость xy и создадим на ней эскиз — дугу окружности радиусом 15 мм с центром в начале координат.

5. Теперь на панели Поверхности запускаем команду Поверхность выдавливания, выдавливаем в средней плоскости на 80 мм.

6. Создаем эскиз на плоскости zx — дуга радиусом 15 мм с центром (15;-15).

7. Спроецируем дугу на поверхность выдавливания. Вызываем команду Разбиение поверхности на панели Поверхности.

8. Создаем дугу для закругления зацепа — выделяем плоскость zy, делаем дугу радиусом 15 мм с центром (-15;0).

9. Создаем эскиз сечения — окружность диаметром 2,99 мм.

10. Вызываем кинематическую операцию, выбираем сечение и две кривые в качестве траектории.

11. На другом конце витков пружины создаем второй зацеп. Действия аналогичны построению первого. Центр первой дуги зацепа (15;75), второй — (75;0).

Скрываем конструктивные плоскости, эскизы, поверхности, пространственные кривые.

Видеоурок по построению пружины растяжения в Компасе.

Для построения чертежа пружины лучше воспользоваться приложением Компас- SPRING, чертеж получается в автоматическом режиме.

Скачать модель пружины бесплатно здесь

По материалам книги М. Кидрука «Компас 3d на 100%»

Изготовление

Производство пружин кручения требует специального оборудования, тщательных расчётов. Для получения качественного результата используют уже готовые типовые проекты или создают новые, в соответствии с индивидуальными критериями заказчика. Изготовление пружины – несложный процесс, при условии заранее разработанных проектов, наличия чертежей и современного оборудования на производстве. Все операции на сегодняшний день автоматизированы и практически не требуют постоянного контроля со стороны операторов.

После производства первой партии продукцию обязательно тестируют на соответствие заявленным свойствам и общим стандартам для этого типа продукции и только после этого готовый заказ отгружают клиенту.

Для производства пружин используют нержавеющую и стальную проволоку, легированную сталь, различные высокотемпературные и коррозионностойкие сплавы.

Формулы и способы расчета пружин из стали круглого сечения по ГОСТ 13765

Пружина сжатия                                                                                                                           Пружина растяжения

Наименование параметраОбозначениеРасчетные формулы и значения
Сила пружины при предварительной деформации, НF 1Принимается в зависимости от нагрузки пружины
Сила пружины при рабочей деформации (соответствует наибольшему принудительному перемещению подвижного звена в механизме), НF 3Принимается в зависимости от нагрузки пружины
Рабочий ход пружины, ммhПринимается в зависимости от нагрузки пружины
Наибольшая скорость перемещения подвижного конца пружины при нагружении или разгрузке, м/сv maxПринимается в зависимости от нагрузки пружины
Выносливость пружины, число циклов до разрушенияN FПринимается в зависимости от нагрузки пружины
Наружный диаметр пружины, ммD 1Предварительно принимаются с учетом конструкции узла. Уточняются по таблицам ГОСТ 13766…ГОСТ 13776
Относительный инерционный зазор пружины сжатия. Для пружин растяжения служит ограничением максимальной деформацииδ δ = 1 — F 2 / F 3 (1)
Для пружин сжатия классов I и II
δ = 0,05 — 0,25
для пружин растяжения
δ = 0,05 — 0,10
для одножильных пружин класса III
δ = 0,10 — 0,40
для трехжильных класса III
δ = 0,15 — 0,40
Сила пружины при максимальной деформации, НF 3

Уточняется по таблицам ГОСТ 13766 ÷ ГОСТ 13776

Сила предварительного напряжения (при навивке из холоднотянутой и термообработанной проволоки), НF(0,1 ÷ 0,25) F 3
Диаметр проволоки, ммdВыбирается по таблицам ГОСТ 13764 ÷ ГОСТ 13776
Диаметр трехжильного троса, ммd 1Выбирается по таблицам ГОСТ 13764 ÷ ГОСТ 13776
Жесткость одного витка пружины, Н/ммc 1Выбирается по таблицам ГОСТ 13764 ÷ ГОСТ 13776
Максимальная деформация одного витка пружины, ммs’ (при F = 0)
s» (при F > 0)
Выбирается по таблицам ГОСТ 13764 ÷ ГОСТ 13776

Максимальное касательное напряжение пружины, МПаτ 3

Для трехжильных пружин

Критическая скорость пружины сжатия, м/сv k

Для трехжильных пружин

Модуль сдвига, МПаGДля пружинной сталиG = 7,85 х 104
Динамическая (гравитационная) плотность материала, Н • с2/м4ρ ρ = γ / g,
где g — ускорение свободного падения, м/с2
γ — удельный вес, Н/м3
Для пружинной стали ρ = 8•103
Жесткость пружины, Н/ммс

Для пружин с предварительным напряжением

Для трехжильных пружин

Число рабочих витков пружиныn
Полное число витков пружиныn 1

где n2 — число опорных витков

Средний диаметр пружины, ммD

Для трехжильных пружин

Индекс пружиныi

Для трехжильных пружин

Рекомендуется назначать от 4 до 12

Коэффициент расплющивания троса в трехжильной пружине, учитывающий увеличение сечения витка вдоль оси пружины после навивкиΔДля трехжильного троса с углом свивки β = 24° определяется по таблице

i4,04,55,05,56,07,0 и
более
Δ1,0291,0211,0151,0101,0051,000
Предварительная деформация пружины, ммs 1
Рабочая деформация пружины, ммs 2
Максимальная деформация пружины, ммs 3
Длина пружины при максимальной деформации, ммl 3

где n3 — число обработанных витков

Для трехжильных пружин

Для пружин растяжения с зацепами

Длина пружины в свободном состоянии, ммl
Длина пружины растяжения без зацепов в свободном состоянии, ммl’
Длина пружины при предварительной деформации, ммl 1

Для пружин растяжения

Длина пружины при рабочей деформации, ммl 2

Для пружин растяжения

Шаг пружины в свободном состоянии, ммt

Для трехжильных пружин

Для пружин растяжения

Напряжение в пружине при предварительной деформации, МПаτ 1
Напряжение в пружине при рабочей деформации, МПаτ 2
Коэффициент, учитывающий кривизну витка пружиныk

Для трехжильных пружин

Длина развернутой пружины (для пружин растяжения без зацепов), ммl
Масса пружины (для пружин растяжения без зацепов), кгm
Объем, занимаемый пружиной (без учета зацепов пружины), мм 3V
Зазор между концом опорного витка и соседним рабочим витком пружины сжатия, ммλУстанавливается в зависимости от формы опорного витка
Внутренний диаметр пружины, ммD 2
Временное сопротивление проволоки при растяжении, МПаR mУстанавливается при испытаниях проволоки или по ГОСТ 9389  и ГОСТ 1071
Максимальная энергия, накапливаемая пружиной, или работа деформации, мДжДля пружин сжатия и растяжения без предварительного напряжения

Для пружин растяжения с предварительным напряжением

Технология холодной навивки без закалки

Сначала необходимо сделать подготовительные операции. Перед тем, как из проволоки навивать заготовку, ее подвергают процедуре патентирования. Она заключается в нагреве материала до температуры пластичности. Такая операция готовит проволоку к предстоящему изменению формы.

В ходе операции навивки должны быть выдержаны следующие параметры:

  • Внешний диаметр изделия (для некоторых деталей нормируется внутренний диаметр).
  • Число витков.
  • Шаг навивки.
  • Общая длина детали с учетом последующих операций.
  • Соблюдение геометрии концевых витков.

Холодная навивка без отпуска

Далее проводится стачивание концевых витков до плоского состояния. Это необходимо сделать для обеспечения качественного упора в другие детали конструкции, предотвращения их разрушения и выскальзывания пружины.

Следующий этап технологического процесса — термообработка. Холодная навивка пружин предусматривает только отпуск при низких температурах. Он позволяет усилить упругость и снять механические напряжения, возникшие в ходе навивки.

После термообработки необходимо сделать испытательные и контрольные операции.

Далее по необходимости могут наноситься защитные покрытия, предотвращающие коррозию. Если они наносились гальваническим методом, изделия подвергаются повторному нагреву для снижения содержания водорода в приповерхностном слое.

Виды

Пружинные элементы, рассчитанные на скручивание, применяются в различных сферах – от бытовой до многих видов промышленности (в механизмах и агрегатах). Пружины разделяют на типы и виды, исходя из разных критериев:

  • по направлению намотки – левые и правые;
  • по конструктивным особенностям – торсионные и витые пружины;
  • одинарные и двойные.

Также многообразие пружин включает в себя изделия, произведённые из разных марок упругих сталей, покрытых слоем различных металлов для предотвращения коррозии и прочих повреждений.

Основными типами можно считать витые и торсионные пружины, спиральные и винтовые используются реже.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий