Файл: Радчик А.С. Пружины и рессоры.pdf

использования несущей способности материала заводные пружины проектируются таким образом, чтобы номиналь­ ные напряжения в периферийных слоях ленты были не­ сколько больше предела текучести, но не превышали, одна­ ко, величины о в . С этой точки зрения расчет на прочность ленты следует вести по допускаемым относительным дефор­ мациям [е.], величина которых для большинства сталей составляет примерно 3%.

Так как относительные деформации при изгибе обратно пропорциональны радиусу кривизны, а последний прини­ мает наименьшее значение на самом валике, можно записать

где т = \ .

Таким образом, величина m характеризует деформиро­ ванное состояние пружины в опасном месте и поэтому подлежит нормированию. Рекомендуется принимать m =

=15-4- 16.

Уравнение характеристики пружины при ее спуске вы­

Влияние способа крепления наружного конца учитыва­ ют коэффициентом заделки k, который характеризует умень­ шение момента M при спуске реальных заводных пружин

69

с различными типами крепления наружных концов по сравнению с идеальной. Значения его приведены на рис. 22.

Из соотношения <р = ^ , связывающего момент M

Рис. 22. Конструкции крепления наружного конца спираль­ ных пружин.

и угол поворота сечения ф при чистом изгибе, после под-

70

Выражения (16) и (17) лежат в основе расчета спираль­ ных пружин как свободных, так и работающих в барабане.

Рис. 23. Номограмма для расчета спиральных пружин.

Д л я определения параметров пружины, работающей в барабане, воспользуемся соотношением (см. рис. 21,6)

71

Величина п2 — п0 представляет собой число оборотов, на которое «раскручивается» пружина после заневоливания, и является некоторой функцией числа витков пг заведенной

Обе эти зависимости при m = 15 также представлены соответствующими графиками на той же номограмме (рис. 23).

Итак, вычислив по формуле (18) величину упругой от­ дачи п2 — п0, по номограмме находим число витков п2 заведенной пружины, а также относительные величины

-ç = m на толщину ленты h, которой следует задаться.

Особенности конструирования. Ответственным моментом проектирования заводной пружины является выбор типа крепления ее наружного конца. Идеальным считают такое крепление, которое нагружает пружину только изгибаю­ щим моментом, обеспечивая ее чистый изгиб.

Простое в изготовлении шарнирное крепление (рис. 22, а) не удовлетворяет этому требованию, так как реактивное

72

усилие в шарнире вызывает эксцентричное расположение витков в процессе заводки, что приводит к межвитковому трению и гистерезису. Жесткое крепление (рис. 22,6) также приводит к межвитковому трению, величина которо­ го, однако, несколько меньше, чем при шарнирном.

Последний тип крепления сочетает простоту с высокими эксплуатационными качествами. Мечевидная накладка со­

На рис. 24 представлены различные типы крепления внутреннего конца: с помощью Ѵ-образиого паза на валике (рис. 24, а), который способствует самозатягиванию пружи­ ны при заводе (применяется для мощных пружин); с по­ мощью прорези на валике (рис. 24, б) (применяется в мало­ ответственных случаях); с помощью выступа, имеющегося на самом валике (рис. 24, в) (применяется в наиболее ответст­ венных случаях); штифтовое (рис. 24, г).

Радиус заводного валика г определяют, исходя из необ­ ходимости размещения на нем полутора «мертвых» витков:

г = r 0 ~ 1,5/î.

73