Для пружин из сталей по п. 2.2.1 допустимые напряжения при максималь- счой деформации при свойствах материала, соответствующих п. 2,2.2 настоящего стандарта, составляют [ст , ]3=2940 МПа, [о n (cr tii )L= 1760 МПа.
Расчетные напряжения в кромках пружин из табл. 2 настоящего стандарта не превышают 10 % указанных значений.
Вид характеристики «сила-деформация» определяют отношением —
(черт. 7). При отношении ^~<0,6 зависимость «сила-деформация» практиче
ски линейна. При отцойїении ——>-0,6 зависимость «сила-деформация» нелинейна.
Характер изменения жесткости зависит от отношения —— и соответствует характеру изменения силы (черт. 7).
s3
Зависимость характеристики <сила-деформация» от отношения j
При циклическом нагружении средством регулирования выносливости! служит изменение разности между напряжением растяжения при максималь ной деформации ]3 или [<j//r ]3 и напряжением при рабочей деформации [опЪ или [а;11]г. Возрастание разности обусловливает увеличение выносливости и стойкости пружин при одновременном возрастании размеров узла.
Уменьшение разности сопровождается обратным изменением служебных качеств и размеров пространств в механизмах для размещения пружин. При этом необходимо предусматривать комплекты запасных пружин.
Для пружин с повышенными требованиями по циклической выносливости уточнение максимальной рабочей s2 и предварительной Si деформаций, обеспечивающих выносливость 2-Ю8 циклов проводят по черт. 8. При этом оценку проводят по максимальным значениям [oIf ]z([°jn]s) и [®п 1 1Х Х[ОшЬ (черт. 6), которые соответствуют принятым рабочей s2 и предварительной Si деформациям.
При необходимости увеличения рабочей деформации $2, при сохранении необходимой выносливости, требуется увеличение предварительной деформации st с соответствующим уменьшением значений напряжения амплитуды цикла «а путем уменьшения рабочего хода пружины.
Для других требований по циклической выносливости пружин расчет проводят по формулам:
Максимальное рабочее напряжение, обеспечивающее выносливость 5-Ю5 циклов:
1’ц]8=1Л5р„ ]2 (26),
или lsni »15[з1П ]2 (27>
где [<тн ]2 и [оП| ]2 — максимальные рабочие напряжения при выносливости, пружины 2-Ю6 циклов.Зависимость максимального .рабочего напряжения •
от напряжения при предварительной деформации
при выносливости пружины 210е
Напряжение при предварительной деформации [d-E] (pjgJ), МПа
—— линия предварительного напряжения;
линии рабочего налряхкенпя при толщине пружины:
Ji— до 1 мм;
2'— св. 1 мм до 1,5 мм;
3 — св. 1.5 ММ ДО 2,0 ММ;
4 — св. 2,0 мм до 3,0 ММ;
5 — св. 3,0 мм до 6,0 мм;
6 — св. 6,0 мм до 10,0 мм;
7 — св. 10,0 мм;
в а— напряжение амплитуды цикла
Черт. 8
Максимальное рабочее напряжение, обеспечивающее выносливость 10* циклов:
[=и ]г — 1 ,ч[°]і ]2 (28>
или 1’шЬ = 3-31’ш1г (29>
Примечание. Расчеты проводят также, по максимальным напряжениям в соответствии с черт. 6.
Пример выбора пружин класса II
Исходными величинами для определения размеров пружин являются» силы и F?, величины предварительной 3 п 1 и рабочей деформации Sns или» рабочий ход (Sn2—Sni) пакета, режим нагружения, выносливость в циклах Ориентировочно задают габариты пружинного узла.
По условию максимально допустимой рабочей деформации s = 0,8s3_ Fi определяют силу, соответствующую максимальной деформации гя— q g- .
В табл. 2 отыскивают силу, близкую к найденному значению F3, и выбирают размеры геометрических параметров, наиболее удовлетворяющие заданным условиям.
По силе Ft и F3из табл. 2 определяют деформации S] и s2) при этом $2 не должна превышать 0,8зз.
По найденным значениям s, и «г н по заданным Sni и Sn2 определяют количество пружин в пакете
Sng Sni Sn8 Sni
Sg Si S8—Si
По известным геометрическим параметрам соответственно найденному количеству пружин в пакете определяют свободную высоту пакета пружин лри последовательной сборке L0=i„n (приложение 3), а также высоту при .рабочей и предварительной деформации Li — L0—5щ ; £2=1о—Sn8.
Высота пакета пружин при максимальной деформации
L3=t-n.
Проверочных расчетов не требуется, т. к. сортамент пружин в табл. 2 рассчитан в соответствии с максимально допустимыми напряжениями.
Пример выбора пружин класса I
Исходные значения такие же, как в п. 2.1 настоящего приложения.
Из условия максимально допустимой рабочей деформации s2=0,6s3 определяют примерно силу при максимальной деформации
По найденному значению силы в табл. 2 находят пружину, геометрические параметры которой наиболее удовлетворяют заданным условиям.
Из табл. 2 определяют значения 5] и з2 соответственно заданным значениям сил F{ и Fs.
5. При повышенных требованиях по циклической выносливости проводят уточнение 5] И 52 ПО Черт. 8.
Количество пружин в пакете и габариты пакета определяют по пп. 2.5 « 2.6 настоящего приложения и табл. 9.ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Обязательное
ПАРАМЕТРЫ И РАЗМЕРЫ ПРУЖИН
Параметры и размеры тарельчатых пружин, применяемых в промышленности СССР, не вошедшие в табл. 2 настоящего стандарта, приведены в табл. 10 и 11.
Пружины, приведенные в табл. 10 и 11, при новом проектировании не- применять.
На пружины, приведенные в табл. 10 и 11, не распространяются нормы выносливости, указанные в табл. 1.
Оценку циклической выносливости пружин проводят расчетным методом по и. 1.4 приложения 1 или опытным путем при циклических испытаниях пружин.
Номер пружины является составной частью кода ОКП для конкретного типоразмера.ОТ ОТ а ел |
614 |
613 |
612 |
611 |
609 610 |
© ОТ ОТ ОТ © © Ф © ОТ © ел |
_ ■ 604 |
© от |
S |
601 |
600 |
номер ; пружины |
|
3550 |
— л о |
Э » ф © |
О л => => |
О э ф р |
1600 |
X,, 1 О О |
■О л © |
э з> о |
© |
ел © |
400 |
Сила F,, Н |
|
16,0 21,0 |
16,0 1 |
19,0 |
9,0 |
14,0 |
8,0 20,0 |
8,0 12,5 19,5 30,0 |
28,0 |
1*0 |
8,0 |
12,0 |
0*01 |
Наружный диаметр пружины Dt |
|
5 00 СЛ ►₽- |
8,4 |
8,4 I |
5,3 |
|
4,5 8,0 |
4,3 6,3 10,2 15,0 |
11,0 1 |
от |
3,75 |
6,30 |
4,65 |
Внутренний диаметр пружины Di |
|
»М Ь—Ь 4*. СЛ О © |
1,25 |
1,25 |
8 |
00*1 |
— о 8 © |
— О О о Ф© СО ОТ ©■©о© |
1,05 |
© ф |
0,50 |
0,70 |
0,50 |
Толщина пружины t |
|
-° ° 4»-То Си О |
0,30 |
О О |
0,13 |
0,30 |
ел *— © © |
0,13 1 0,30 0,55 1,00 |
0,70 |
0,30 |
0,20 |
0,15 |
1 0,25 |
Максимальна деформация s5 |
|
1,70 1,85 |
1,55 |
1,65 |
1,13 |
изо |
0,93 1,50 |
0,93 І.Ю 1,45 2,00 |
1,75 |
00*1 |
0,70 |
0,85 |
0,75 |
Высота пружины 10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Толщина пружины с опорной плоскостью Г |
|
ОД 0,3 |
1 0,2 ! |
0,4 |
1*0 |
0,3 |
0,1 0,4 |
Л,2 0,4 0,6 1 ,о |
0,7 |
0,5 |
0,4 |
0,6 |
0,5 |
|
|
S й 4ъ СЛ |
647 |
578 |
482 |
432 |
ьо ю © СО |
ідао 1Яб 1-86 |
|
|
і 107 J |
ОТ |
00 от |
0,2 S, |
І Сила F, Н, при деформации 1 |
ОТ^ оо о |
1274 |
1127 |
1 096 |
847 |
578 1 597 |
ОТ ОТ ОТ ОТ © ОТ -.1 ІООТ'ОТіОТ ■ |
Г,10 |
ф ' |
208 |
196 |
177 |
О V) •• |
|
2146 2263 |
1882 |
1656 |
1431 |
1248 |
862 901 |
— от от от — СЛ © ОТ •<! от ОТ ’О |
ОТ |
от |
VI'E I і |
__284 |
260 |
о 6» и |
|
2861 2969 |
2528 |
2156 |
1909 |
1641 |
1146 1205 |
© ОТ Л- ч- ОТ © ОТ |
1-050 |
■ODOS ОТ |
|_400_| |
ОТ от Ю |
333 |
е □□ И 1» |
|
0.0017 0,0028 |
0,0040 |
0,0020 |
0,0004 |
© і |
0.0002 00010 |
О.ООбЗ 00006 0,0015 0.0040 |
0,0046 |
0,0004 |
© ©■ © о |
ф 1 |
0,0003 |
Масса, кг 1 |
о* ь S м о Ш—iSOe 13QJ Размеры, мм Номер пружины |
Сила Ft, Н |
Наружный диаметр пружины Dt |
Внутренний диаметр пружины Dt |
Толщина пружины і |
Максимальная деформация Sg |
Высота пружины 19 |
Толщина пружины с опорной плоскостью І' |
_h_ t |
Сила F, Н, при деформации |
Масса, кг |
||||
0,2 s3 |
0,4 S, |
0,6 s, |
0,8 s. |
|||||||||||
617 |
|
12,5 |
6,3 |
1,50 |
0,15 |
1,65 |
|
0,1 |
793 |
1715 |
2567 |
3420 |
0,0010 |
|
618 |
4000 |
19,0 |
10,5 |
1,40 |
0,40 |
1,80 |
|
0,3 |
862 |
1715 |
2577 |
3439 |
0,0021 |
|
619 |
|
20,0 |
10,5 |
1,40 |
0,45 |
1,85 |
|
0,3 |
892 |
1754 |
2577 |
3381 |
0,0025 |
|
620 |
4500 |
12,5 |
6,4 |
1,55 |
0,15 |
1,70 |
|
0,1 |
960 |
1911 |
2860 |
3802 |
0,0090 |
|
621 |
55,0 |
16,0 |
2,00 |
1,50 |
3,50 |
|
0,8 |
1293 |
2342 |
3194 |
3929 |
0,0340 |
||
622 |
|
12,0 |
6,4 |
1,55 |
1,15 |
1,70 |
|
0,1 |
1067 |
2130 |
3189 |
4245 |
0,0090 |
|
623 |
5000 |
35,5 |
10,0 |
2,00 |
0,70 |
2,70 |
|
0,3 |
1117 |
2185 |
3214 |
4184 |
0,0140 |
|
624 |
|
55,0 |
25,0 |
2,00 |
1,50 |
3,50 |
|
0,8 |
1391 |
2518 |
3475 |
4243 |
0,0300 |
|
625 |
|
70,0 |
30,0 |
2,00 |
2,50 |
4,50 |
|
1,3 |
2126 |
3508 |
4310 |
4762 |
0,0490 |
|
626 |
|
20,0 |
10,5 |
2,00 |
0,25 |
2,25 |
|
0,1 |
1362 |
2714 |
4067 |
5409 |
0,0035 |
|
627 |
6300 |
31,5 |
10,5 |
2,00 |
0,70 |
2,70 |
|
0,3 |
1430 |
2783 |
4076 |
5341 |
0,0300 |
|
628 |
|
32,0 |
10,0 |
2,00 |
0,70 |
2,70 |
|
0,3 |
1381 |
2695 |
3952 |
5164 |
0,0120 |
|
629 |
|
50,0 |
20,0 |
2,10 |
1,40 |
3,50 |
|
0,7 |
1670 |
3040 |
4220 |
5300 |
0,0210 |
|
630 |
|
80,0 |
40,0 |
2,20 |
3,00 |
5,20 |
|
1,3 |
3067 |
4958 |
5978 |
6409 |
0,0600 |
|
631 |
|
26,0 |
15,0 |
1,80 |
0,55 |
2,35 |
|
0,3 |
1470 |
2881 |
4243 |
5600 |
0,029 |
|
632 |
7100 |
28,0 |
17,0 |
2,00 |
0,50 |
2,50 |
|
0,2 |
1626 |
3214 |
4762 |
6291 |
0,027 |
|
633 |
|
30,0 |
15,0 |
2,00 |
0,60 |
2,60 |
|
0,3 |
1489 |
2920 |
4302 |
5654 |
0,028 |
|
634 |
|
35,0 |
20,0 |
2,00 |
0,80 |
2,80 |
|
0,4 |
1675 |
3243 |
4723 |
6134 |
0,019 |
|
635 |
|
60,0 |
20,0 |
2,50 |
1,50 |
4,00 |
|
0,6 |
1911 |
3567 |
5027 |
6350 |
0,048 |
|
636 |
|
16,0 |
8,5 |
2,00 |
0,20 |
2,20 |
|
0,1 |
1715 |
3420 |
5115 |
6820 |
0,022 |
|
637 |
8000 |
20,0 |
11,5 |
2,00 |
0,30 |
2,30 |
|
0,1 |
1765 |
3231 |
5252 |
6977 |
0,032 |
|
638 |
|
25,0 |
16,0 |
2,00 |
0,40 |
2,40 |
|
0,2 |
1715 |
3400 |
5056 |
6703 |
0,028 |
|
639 |
|
90,0 |
40,0 |
2,50 |
3,50 |
6,00 |
|
1,3 |
4047 |
6517 |
7800 |
8290 |
0,100 |