Расчетные механические характеристики

Категория:
Пружины


Расчетные механические характеристики

Во всех приведенных выше формулах расчета винтовых цилиндрических пружин имеются две общие характеристики механических свойств проволоки: модуль сдвига G и допускаемое напряжение при кручении Rs. При проектировании и расчете пружин конструктору приходится выбирать главным образом числовые величины этих двух характеристик.

По литературным данным, значения модуля сдвига (в кГ/мм2) пружинной проволоки составляют:
По Константинову – 8000—8500
По Знаменскому – 7800—7900
По Зибелю и Помпу – 7900—8300.

Пружины в эксплуатационных условиях в нагруженном состоянии с течением времени теряют свои первоначальные упругие свойства, вследствие чего, укорачиваясь по свободной высоте, они не выдерживают рабочих нагрузок на заданной высоте, а это может вызвать нарушение работы механизма. В результате при разборке механизмов обнаруживается, что пружины оказались с заниженной свободной высотой против норм, заданных чертежом, несмотря на то, что пружины выдержали удовлетворительно все положенные приемо-контрольные испытания и до сборки механизмов соответствовали заданным чертежным требованиям.

Производственные затруднения при навивке пружин и незначительный срок их службы являются следствием остаточной деформации. Известно, что остаточная деформация пружин зависит от начальных напряжений, причем чем больше это напряжение, тем больше остаточная деформация.

В связи с тем, что диаметр проволоки входит в знаменатель дроби в третьей степени, при увеличении диаметра проволоки хотя бы за счет допусков напряжение в пружине при одинаковых ее параметрах и нагрузке значительно уменьшается.

Таким образом, напряжение при кручении является основной причиной большой остаточной деформации пружин, которая может вызвать расстройство в работе механизма. Выбирая диаметр проволоки так, чтобы не превысить допускаемых напряжений при кручении, можно тем самым свести остаточную деформацию пружин к минимальной величине и таким образом стабилизировать свойства пружин и удлинить срок их службы.

Следовательно, при расчете цилиндрических винтовых пружин самое серьезное внимание должно быть уделено назначению числовых характеристик модуля сдвига и допускаемого напряжения при кручении, так как необходимо учитывать большое значение и влияние этих основных механических характеристик на нормальные условия изготовления пружин и их дальнейшее поведение в условиях эксплуатации. При проектировании пружин числовые величины модуля сдвига G и допускаемого напряжения при кручении Rs не следует принимать с чрезвычайно большим запасом прочности или, наоборот, допускать напряжения, превосходящие упругие свойства металла.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум