2.1.3 Послідовність розрахунку пружин стиснення
Вихідними величинами для визначення розмірів пружин є сили Р1 і Р2, робочий хід h, найбільша швидкість V0 переміщення рухомого кінця пружини при навантаженні або лив при розвантаженні, задана витривалість N і зовнішній діаметр пружини D (попередній). Якщо задана тільки сила Р2, то замість робочого ходу h призначають прогин F2 відповідної заданої силі.
З урахуванням заданої витривалості N попередньо визначають приналежність пружини до відповідного класу по таблиці 116.
За заданою силі Р2 і крайніх значень інерційного зазору δ за формулою (1) обчислюють граничні значення сили Р3.
За обчисленими величинам Р3, користуючись таблицею 117, попередньо визначають приналежність пружини до відповідного розряду в обраному класі.
По таблиці 120 параметрів пружин відповідно до стандарту відшукують рядок, в якій зовнішній діаметр витка близько збігається з попередньо заданим значенням D. З цієї ж рядки беруть відповідні величини Р3 і діаметр дроту d.
По таблиці 117 визначають напруги τ3 обчислюють з урахуванням тимчасового опору σв по ГОСТ 9389-75
За отриманими значеннями Р3 і τ3, а також по заданій силі Р2 за формулою (2) знаходять критичну швидкість Vкр і ставлення, за допомогою якого перевіряють належність пружини до попередньо встановленому класу. Недотримання умовидля пружин 1 і 2 класів означає, що при швидкості V0 витривалість, обумовлена в таблиці 116, може бути не забезпечена. Тоді пружина повинна бути віднесена до подальшого нижчого класу або повинні бути змінені вихідні умови з таким розрахунком, щоб після повторних обчислень в зазначеному порядку задовольнялося вимога. Якщо це виконати не можна, то призначають запасні комплекти пружин.
З урахуванням встановленого класу і розряду відповідно до стандарту по таблиці 120 вибирають величини Z1 і f3, потім обчислюють розміри пружини.
Розрахунок першої пружини
Сила пружини при попередньому переміщенні.
Сила пружини при робочому русі.
Найбільша швидкість переміщення рухомого кінця пружини при навантаженні та розвантаженні
Приймемо подачу мітчика S = 3 мм / об.
Обороти шпинделя n = 1.5об / с.
Витривалість N - число циклів до руйнування
Зовнішній діаметр пружини D = 22.
Відносний інерційний зазор пружини стиснення δ = 0.01
Сила пружини при найбільшому переміщенні
силу Р3 уточнюємо по таблиці 120, Р3 = 115,758Н, діаметр дроту d = 2 мм, жорсткість одного витка Z1 = 19.620Н, найбільший прогин одного витка f3 = 5.9, тимчасовий опір, σв = 2100, найбільше напруження при крученііЄ Мпа (3,4 )
Критична швидкість пружини стиснення