Пружина растяжения в инвентор

Пружина растяжения в инвентор thumbnail

Inventor позволяет вставлять пружины в сборку, и выполнять их расчет. Создадим новую сборку.

Назовем ее «Вставка пружин», и сохраним.

На вкладке Проектирование – панель пружина, есть функции для вставки различных пружин. Рассмотрим вставку пружин Сжатие.

Открылось окно для задания параметров пружины.

Для размещения пружины выберем ось. Раскроем папку Начало и выберем ось У.

Начальную плоскость пружины укажем ХZ. В качестве установочной длины – укажем длину пружины при установочной максимальной нагрузке.

Диаметр проволоки пружины установим 10 мм. Далее можно указать начало и конец пружины, торцевые витки, поджатые витки, и шлифованные витки. В качестве длины пружины установим входные значения. L0, n и t. При этом задаем длину пружины в свободном состоянии – 250 мм, рабочие витки – 10 штук, шаг пружины рассчитывается автоматически. Установим наружный диаметр пружины – 70 мм.

На вкладке Расчет можно задать нагрузки для расчета пружины. Укажем максимальную нагрузку – 2500 Н, минимальную нагрузку оставив 500 Н. Рабочая нагрузка – 1700 Н. Далее указываем характеристики материала, нажимаем кнопку Рассчитать. В нижней части окна выводится отчет по расчету пружины. В правой части окна отображаются результаты.

Для создания пружины нажмем ОК – создается пружина с указанными параметрами.

С помощью проверки расстояния – проверим ее длину. Она составляет 186 мм.

В браузере нажмем правую кнопку мыши по названию пружины, и выберем редактировать с помощью мастера проектирования.

Видим, что расчетная длина пружины равна только что измеренной.

Выберем установочную длину при минимальной нагрузке. Расчетная длина пружины 237 мм, нажимаем ОК – пружина изменила свою форму.

Проверим ее длину. Видим, что она равна расчетной длине пружины, сохраним сборку.

Переходим на вкладку проектирование, и выберем вставку Пружины растяжение. Выберем установочную длину при максимальной нагрузке, можно также выбрать направление навивки. Диаметр проволоки укажем 8 мм, средний диаметр пружины укажем 42 мм. Предварительно укажем длину зацепа – 35 мм, длину второго зацепа – так же 35 мм. Можно указывать разную конфигурацию зацепов, укажем для второго зацепа – как вначале. Входные значения для длины укажем l0, n и о. Укажем длину пружины в свободном состоянии, для начала, 90 мм, количество рабочих витков – 12,5, шаг навивки укажем 15 мм.

Читайте также:  Красная нить при растяжении ноги

На вкладке Расчет укажем нагрузки на пружину: минимальная нагрузка – 600 Н, максимальна – 1600 Н, рабочую оставим 1200 Н. Здесь так же можно указать свойства материала для пружины. Переходим на вкладку Модель, нажимаем Рассчитать.

Видим, что программа выдает ошибку, для ее избегания укажем длину пружины 250 мм, нажимаем еще раз Рассчитать – видим соответствие в подборе расчетов, длина пружины в начале и в конце – изменилась. Нажимаем ОК для вставки пружины.

В браузере нажмем правой кнопкой мыши и выберем редактировать пружину.

Установочную длину пружины укажем при минимальной нагрузке.

Видим, что длина пружины уменьшилась, сохраним сборку.

Далее рассмотрим сборку трельчатой пружины.

Выберем тип пружины – Трельчатую пружину по госту. Далее выберем размеры пружины из предложенных. Выберем пружину из диаметром 100 мм. Для размещения пружины укажем ось: выберем ось У, плоскость – ХZ, и изменим сторону. Установочную высоту диска выберем – Нагруженное состояние, при этом высота пружины равна 7 мм.

Укажем прогиб трельчатой шайбы 2,5 мм, и выполним ее расчет.

Программа выдает ошибку: такой прогиб не допустим. Укажем прогиб – 2 мм и еще раз выполним расчет.

Расчет удовлетворительный, нажимаем ОК для вставки пружины в сборку.

Видим вставленную пружину, отредактируем ее.

Поставим галочку Пакет пружин. Можно вставлять несколько одинаковых пружин в сборку для создания пакета. Выберем Укладка в ряд и параллель. Укажем количество пружин в ряду и параллели – по 3.

Выберем вставленный пакет пружин.

Пружина кручения вставляется подобным образом. Сохраним сборку и закроем ее.

Источник

Материал пружинной проволоки (метрическая система мер)

Тип проволоки

G [МПа]

Допустимое предельное напряжение при кручении τ A

Плотность ρ [кг*м3 ]

Сталь углеродистая тянутая

80 500

0,5 σult

7.85 103

Сталь углеродистая закаленная

78 500

0,6 σult

Сталь легированная закаленная или отожженная (Si-Cr, Mn-Cr-V) 14260 и 15260

78 500

0,6 σult

Сталь аустенитная нержавеющая хром-никелевая тянутая закаленная 17242

68 500

0,5 σult

Бронза оловянистая тянутая закаленная 423016 и 423018

41 500

0,45 σult

8.8 103

Латунь тянутая закаленная 423210 и 423213

34 500

0,45 σult

8.43 103

Читайте также:  Уколы при растяжении голеностопа

Материал пружинной проволоки (британская система мер)

Тип проволоки

Модуль упругости на сдвиг [фн/кв.дюйм]

Проволока стальная холоднотянутая QQ-W-428

11 200000

Проволока струнная QQ-W-470

11 200000

Проволока стальная закаленная в масле QQ-W-428

11 200000

Проволока из легированной хромо-кремниевой стали QQ-W-412

11 200000

Проволока стальная коррозийно-стойкая QQ-W-423

11 200000

Проволока из легированной хром-ванадиевой стали

11 200000

Проволока из кремниево-марганцевой стали

11 200000

Проволока для клапанных пружин

11 200000

Сталь нержавеющая 304 и 420

11 600000

Сталь нержавеющая 316

11 600000

Сталь нержавеющая 431 и 17-7 PH

11 600000

Допустимое предельное напряжение при кручении τ A [103 фн/кв.дюйм]

Диаметр проволоки [д]

Проволока стальная холоднотянутая QQ-W-428

Проволока струнная QQ-W-470

Проволока стальная закаленная в масле QQ-W-428

Проволока из легированной хромо-кремниевой стали QQ-W-412

Проволока стальная коррозийно-стойкая QQ-W-423

Проволока из легированной хром-ванадиевой стали

Проволока из кремниево-марганцевой стали

Проволока для клапанных пружин

Сталь нержавеющая 304 и 420

Сталь нержавеющая 316

Сталь нержавеющая 431 и 17-7 PH

0.010

150

176

157

176

145

175

158

175

138

131

158

0.012

149

171

154

175

143

174

157

174

129

154

158

0.014

148

167

152

174

141

173

156

173

134

127

150

0.016

147

164

150

174

139

172

155

172

132

125

148

0.018

146

161

148

173

137

171

154

171

130

123

145

0.02

145

159

146

173

135

170

153

170

128

121

143

0.024

143

155

142

172

131

168

151

168

124

118

140

0.026

142

153

141

171

129

167

150

167

123

116

138

0.028

141

151

140

171

128

166

149

166

122

115

136

0.030

140

149

139

170

127

165

148

165

121

114

134

0.032

139

147

138

170

126

164

147

164

120

113

132

0.034

138

145

137

169

125

163

146

163

119

112

130

0.036

137

143

136

169

124

162

145

162

118

112

129

0.038

136

142

135

168

123

161

144

161

117

111

128

0.041

135

141

133

167

122

160

144

160

116

110

127

0.0475

132

138

130

166

119

156

140

156

113

107

124

0.054

138

136

128

165

117

152

137

152

111

105

122

0.0625

123

132

125

162

115

149

134

152

109

104

119

Читайте также:  Растяжение печеночной капсулы симптомы

Источник

Общие формулы расчета

Коэффициент использования материала

Наружный диаметр пружины

D1 = D + d [мм]

Где:

 

D

средний диаметр пружины [мм]

 

d

диаметр проволоки [мм]

Внутренний диаметр пружины

D2 = D — d [мм]

Где:

 

D

средний диаметр пружины [мм]

 

d

диаметр проволоки [мм]

Рабочая деформация

H = L8 1= s 81 [мм]

Где:

 

L8

длина полностью нагруженной пружины [мм]

 

L1

длина предварительно нагруженной пружины [мм]

 

s8

деформация полностью нагруженной пружины [мм]

 

s1

деформация предварительно нагруженной пружины [мм]

Высота зацепа пружины

Где:

 

L0

длина пружины в свободном состоянии [мм]

 

LZ

длина части пружины с витками [мм]

Индекс пружины

c = D/d [-]

Где:

 

D

средний диаметр пружины [мм]

 

d

диаметр проволоки [мм]

Поправочный коэффициент Валя

Где:

 

c

индекс пружины [-]

 

LZ

длина части пружины с витками [мм]

Начальное растяжение

Где:

 

d

диаметр проволоки [мм]

 

τ 0

напряжение в свободном состоянии [Мпа]

 

D

средний диаметр пружины [мм]

 

Kw

поправочный коэффициент Валя [-]

Общая сила, действующая в пружине

Где:

 

d

диаметр проволоки [мм]

  τ

напряжение при кручении – это усилие на единицу площади материала пружины при изгибе [фн/кв. материала пружины в общем случае [МПа]

 

D

средний диаметр пружины [мм]

 

Kw

поправочный коэффициент Валя [-]

 

G

модуль упругости материала пружины [МПа]

Жесткость пружины

Где:

 

d

диаметр проволоки [мм]

 

G

модуль упругости материала пружины [МПа]

 

D

средний диаметр пружины [мм]

 

n

количество активных витков [-]

 

F8

рабочее усилие в полностью нагруженной пружине [МПа]

 

F1

рабочее усилие в минимально нагруженной пружине [МПа]

 

H

рабочая деформация [мм]

Расчет конструкции пружины

При проектировании пружины подбирается диаметр проволоки, количество витков и длина свободной пружины L0 для заданной нагрузки, материала и сборочных размеров.