УДК 669.14-272.272:006.354 Группа Г11 -

ГОСУДАР С Т В р Н Ы И СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

П

ГОСТ

13765—86

РУЖИНЫ ВИНТОВЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ СЖАТИЯ и РАСТЯЖЕНИЯ ИЗ СТАЛИ КРУГЛОГО СЕЧЕНИЯ.

Обозначение параметров, методика определения размеров

Cylindrical helical compression (tension) springs
made of round steel.

Design' Hon of parameters, methods
for d._ ermination of dimensions

Срок действия с 01.07,88 до 01.07.98

  1. Обозначения параметров пружин, расчетные формулы и зна­чения должны соответствовать указанным в табл. 1 и 2 и на черт. 1—7, основные параметры витков пружин — указанным в ГОСТ 13765-86ГОСТ 13776-86.

Таблица 1

  1. Сила пружины при пред­варительной деформации, н

  2. Сила пружины при рабо­чей деформации (соответствует наибольшему принудительно­му перемещению подвижного звена в механизме), Н

Г1

Принимаются в зависимости от нагрузки пружины

F2

3. Рабочий ход пружины, мм

h

V іпах

4. Наибольшая скорость пе­ремещения подвижного конца пружины при нагружении или разгрузке, м/с

5. Выносливость пружины — число циклов до разрушения

NF.

6. Наружный диаметр пру­жины, мм

'Di

Предварительно принимаются с учетом конструкции узла. Уточ­няются по таблицам

(ГОСТ 13766-86—ГОСТ

13'776-86

Наименование параметра


Обозначения


Расчетные формулы и значения



Издание официальное

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта СССРНаименование параметра

Обозначения

Расчетные формулы и значения

7. Относительный инерцион­ный зазор пружины сжатия. Для пружин растяжения слу­жит ограничением максималь­ной деформации •

6

Г,

6 = 1-/- ... (1)

г3

Для пружин сжатия I и II клас­сов

6 = 0,05 до О,25_

Для пружин растяжения

6 = 0,05 до 0,10

Для одножильных пружин

III класса -

6=0,10 до 0,40

Для трехжильных III класса

6 = 0,15 до 0,40

8. Сила пружины при макси­мальной деформации, Н

Рз

Рз - i — g (2)

Уточняется по таблицам

ГОСТ 13766-86

ГОСТ 13776-в&

9. Сила предварительного на­пряжения (при навивке из хо­лоднотянутой и термообрабо­танной проволоки), Н

Fa

(0,1—0,25)f3

10. Диаметр проволоки, мм

d

Выбирается по таблицам

ГОСТ 13764-86

ГОСТ 13776-861

11. Диаметр трехжильного троса, мм

dt

Cl

12. Жесткость одного витка пружины, Н/мм,

13. Максимальная деформа­ция одного витка пружины мм

«3 (при До = О s3' (при F0>0)

Выбирается по таблицам

ГОСТ 13764-86

ГОСТ 13776-86

4=4 (3)

14. Максимальное касатель­ное напряжение пружины, МПа

Тз

Назначается по табл. 2

ГОСТ 13764—86

При проверке

8F.D

(4)

Для трехжильных пружин

>82 ^2 (4а)

Продолжение табл. 1

Наименование параметра

Обозначения

Расчетные формулы н значения

15. Критическая скорость пружины сжатия, м/с

Ок

)

Uk“ V^GplO-3 Для трехжильных пружин

Тз(1 рз)

v*~ /Гдао-3 (5а)

16. Модуль сдвига, МПа

G

Для пружинной стали G = 7,85-104

17. Динамическая (гравита­ционная) плотность материа­ла, Нс2/м<

Р

V р= Т

где g ускорение свободного падения, м/с2

•у — удельный вес, Н/м3 Для пружинной стали

р = 8-103

18. Жесткость пружины, Н/мм

С

F%F і F 2 с— Л - s2 ~

F3 Gdl

“ s3 “ 8£>3n Для пружин с предварительным напряжением

Рз~~Р<> ,

с= —~— (6а)

ь3 Для трехжильных пружин с= = = _ Sj $2 Ss

SGd1

= 8£)3Пk (66)

19. Число рабочих витков пружины

п

«= (7)

20. Полное число витков пружины

Пі

п^п-^п-г (8;

где n2 число опорных витков

21. Средний диаметр пружи­ны

D

D = Di— d—D2+d (9)

Для трехжильных пружин

D = Dl~dt=D2+ dl (9а>

Наименование параметра

Обозначение

Расчетные формулы и значения

22. Индекс пружины

і

‘= 4

Для трехжильных пружин D

1= (10а)

Рекомендуется назначать от 4 до

12

23. Коэффициент расплющи­вания троса в трехжильной пружине учитывающий увели­чение сечения витка вдоль оси пружины после навивки

А

Для трехжильного троса с углом свивки 3 = 24° определяется по табл. 2

24. Предварительная дефор­мация пружины, мм

Si

+= ± (П)

25. Рабочая деформация

пружины, мм

s2

F2 s2=V (12)

26. Максимальная деформа­ция, пружины, мм

s3

«з='дг (13)

27. Длина пружины при мак­симальной деформации, мм

G

h = («1 + 1— n3)d (14)

где — число обработанных вит­ков

Для трехжильных пружин

/3= )^1Д (14а)

Для пружин растяжения с заце­пами

(146)

28. Длина пружины в сво­бодном состоянии, мм

/0

^o = 4+s3 (15)

29. Длина пружины растя­жения без зацепов в свободном состоянии, мм

[о

;o=(«i+l)d (15а)

30. Длина пружины при предварительной деформации, мм

Ц

/,=Z0—s, (16)

Для пружин растяжения

Л = ^o+si (16а)

31і. Длина пружины при ра­бочей деформации, мм

4

7>=Z0-—s2 (17)

Для пружин растяжения ^2=+o+s2 (17а)

Продолжение табл. 1

Наименование параметра

Обозначение

Расчетные формулы и значения

32. Шаг пружины в свобод­ном состоянии, мм

t

^=s3 (18)

Для трехжильных пружин

t=s3 +<ііД (18а)

Для пружин растяжения t=d - (186)

33. Напряжение в пружине при предварительной дефор­мации, МПа

Т)

+= &- Ъ (19)

г 3

34. Напряжение в пружине при рабочей деформации, МПа

т2

т2= -т3 (20)

35. Коэффициент учитыва­ющий кривизну витка пружи­ны

k

- ЙД + <->

Для трехжильных пружин 1+0,333sin22₽ , k- cosp <21а>

0,445 • і где р—arctg

36. Длина развернутой пру­жины (без пружин, растяже­ния — без зацепов), мм

1

Z^3,2£>ni (22)

37. Масса пружины (для пружин растяжения — без за­цепов), кг

m

19,25-10-6£>d2n1 (23)

38. Объем, занимаемый пру­жиной (без учета зацепов пру­жины), мм3

V

0,785-0 (24)

39. Зазор между концом опорного витка и соседним ра­бочим витком пружины сжа­тия, мм

X

Устанавливаются в зависимости от формы опорного витка (черт. 3—7)

40. Внутренний диаметр пру­жины, мм

Di

2d (25)

41. Временное сопротивление проволоки при растяжении, МПа

R m

Устанавливается при испытаниях проволоки или по ГОСТ 9389—75 и ГОСТ 1071—81

Наименование параметра

Обозначение

Расчетные формулы и значения

42. Максимальная энергия, накапливаемая пружиной или работа деформации, мДж

и'

Для пружин сжатия и растяже­ния без предварительного напря­жения

и =-^Y~ (26)

для пружин растяжения с пред­варительным напряжением

— (F3+F0)s3

U = 3'207 3 (26а)

Таблица 2

Значения коэффициента расплющивания трехжильного троса

Индекс пружины

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

7,0 и более

Коэффициент расплющивания для трехжильного троса с уг­лом свивки 24° Д

1,029

1 ,021

1,015

1 ,010

1 ,005

1,000

Пружина сжатия

Пружина растяжения


I


Черт. 2


Крайний виток пружины сжатия,
полностью поджатый, нешлифованный


Черт. 3





























Крайний виток пружины
сжатия, поджатый на 3/4
и зашлифованный на 3/4
дуги окружности


Крайний виток пружины сжатия, полностью поджатый, зашлифованный на 3/4Дуги окружностиЧерт. 5


Черт. 4













Крайний виток пружины сжатия, поджатый на '/г и зашлифованный на '/2дуги окружности '

Крайний виток трехжильной
пружины сжати

яЛ - 0,5 (t-d)


Черт. 6














(Измененная редакция, Изм. № 1).

  1. Для пружин I и II классов, а также в тех случаях, когда под­жатию подвергают более чем по одному витку с одного или обоих концов пружины, форма опорных витков должна соответствовать указанной на черт. 3 и 4.

Для пружин III класса форма опорных витков должна соответ­ствовать указанной на черт. 5—7.

Примечание. При выборе формы витков по черт. 5 и 6 следует учиты­вать преимущества меньшей массы и длины пружины в предельно сжатом сос­тоянии,, а также повышенной прочности опорных витков при динамических режи­мах нагружения.

  1. Методика определения размеров пружин

    1. Исходными величинами для определения размеров пружин являются силы Fi и Г2, рабочий ход h, наибольшая скорость пе­ремещения подвижного конца пружины при нагружении или при разгрузке Цщах, выносливость N г и наружный диаметр пружины Di (предварительный).

Если задана только одна сила Е2, то вместо рабочего хода h для подсчета берут величину рабочей деформации s2, соответству­ющую заданной силе.

  1. По величине заданной выносливости N f предварительно определяют принадлежность пружины к соответствующему классу по ГОСТ 13764—86.

  2. По заданной силе С2 и крайним значениям инерционного зазора д вычисляют по формуле (2) значение силы F$.

  3. По значению Ез, пользуясь табл. 2 ГОСТ 13764—86, пред­варительно определяют разряд пружины.

  4. По ГОСТ 13766-86ГОСТ 13776-86 находят строку, в которой наружный диаметр витка пружины наиболее близок к предварительно заданному значению Д. В этой же строке находят соответствующие значения силы Гз и диаметра проволоки d.

  5. Для пружин из закаливаемых марок сталей максимальное касательное напряжение т3 находят по табл. 2 ГОСТ 13764—86, для пружин из холоднотянутой и термообработанной т3 вычисля­ют с учетом значений временного сопротивления Rm. Для холод­нотянутой проволоки Rm определяют по ГОСТ 9389—75, для тер­мообработанной — по ГОСТ 1071—81.

  6. По полученным значениям Fz и т3, а также по заданному значению F2 по формулам 5 и 5а вычисляют критическую скорость ,vk и отношение VтахД k, подтверждающее или отрицающее при­надлежность пружины к предварительно установленному классу.

При несоблюдении условий Vтах Д 1 пружины I и II клас­сов относят к последующему классу или повторяют расчеты, изме­нив исходные условия. Если невозможно изменение исходных ус­ловий, работоспособность обеспечивается комплектом запасных пружин.