Расчет на прочность пружины

1.Опредилим крутящийся момент:

Мz=Pmax (D/2) ;Н * мм (4.21)

Мz= 25(5/2)= 62,5 Н*мм

поперечная сила

Qy = P (4.22)

Касательные напряжения от кручения распределены по поперечному сечению, то есть достигают наибольшего значения max t Mz в точках контура и определяются по формуле :

maxtMz= Mz / Wp = (8PmaxD)/(pd3); МПа (4.23)

где

D – средний диаметр витка ;

d – диаметр проволоки , из которого изготовлена пружина .

t max= (8 * 25 * 5)/(p * 13) = 318,3 Мпа

Напряжение соответствующие поперечной силе Qy принимают распределенными по сечению равномерно.

tmax= maxtMz + tQy = (8 PD)/(pd3)+P/(pd2/4) =((8PD)/(pd3))*(1 +d/2D); МПа (4.24)

tmax=((8 25 5)/ p 13)**(1+1/2*5)= 350,2МПа

Обычно вторым слагаемым в скобках пренебрегают но вводят поправочный коэффициент k учитывающий влияние кривизны витков и поперечной силы.

Формула для расчета на прочность :

tmax= k 8PmaxD / pd3 £ t; МПа (4.25)

Определяем k Cп= D/a (4.26)

Cп = 5/ 1 = 5

По таблице 4.2 Ицкович определяем k= 1,31;

t max= 1,31* ((8 * 25 *5)(3,14 *13)) = 417,2Мпа

Пружины изготовляют из стали с высокими механическими характеристиками и допускаемое напряжение принимают весьма высоким:

[t] = 200 - : - 800 н/мм2

Изменения высоты пружины под действием приложенной нагрузки (для пружин сжатия осадка) определяется по формуле:

l = (8PD3n)/(Gd4); витки (4.27)

где

n – число рабочих витков пружины :

0,5*8,0*104*14

n = (lGd4)/(8PmaxD3) (4.28)

n ³ (0.5*8.0*104*14)/(8*25*53) ³ 1,6 витка

так как необходимо обеспечить долговечность пружины принимаем 4 полных витка и 2 торцевых полу витка. Прочность пружины удовлетворяет условию прочности материала.

Статьи по теме:

Выбор рациональных способов восстановления деталей
Дефекты детали: а) износ шейки вала под подшипник; б) износ шейки вала под шестерню; в) повреждение резьбы под гайку крепления фланца Существуют различные способы восстановления изношенных деталей, р ...

Расчет стрелочной панели
Максимальный (пусковой) ток Iсп max , потребляемый от выпрямителей панели ПСПН-ЭЦК, А: А (50) где iэп=3,2 А – ток, потребляемый одним электроприводом стрелочного перевода данного типа; nсо=4 – количе ...

Расчет балластера на устойчивость
При движении балластера по железнодорожному пути устойчивость его может быть нарушена вследствие действия боковых сил от рабочих органов, инерционных сил, ветровой нагрузки и пр. Электробалластер рас ...