Расчет пружины растяжения калькулятор

Наименование параметра

Обозначение

Расчетные формулы и значения

1. Сила пружины при предварительной деформации, Н

F1

Принимаются в зависимости от нагрузки пружины

2. Сила пружины при рабочей дефор­мации (соответствует наибольшему принудительному перемещению под­вижного звена в механизме), Н

F2

3. Рабочий ход пружины, мм

h

4. Наибольшая скорость перемещения подвижного конца пружины при нагружении или разгрузке, м/с

Vmax

5. Выносливость пружины, число цик­лов до разрушения

NF

Наименование параметра

Обозначение

Расчетные формулы и значения

6. Наружный диаметр пружины, мм

D1

Предварительно назначают с учетом конструкции узла. Уточняются по таб­лицам ГОСТ 13766-86-ГОСТ 13776-86

7. Относительный инерционный зазор пружины сжатия. Для пружин растя­жения служит ограничением макси­мальной деформации

δ

δ = 1-F2/F3. (1)

Для пружин сжатия классов I и IIδ=0,05…0,25; для пружин растяжения δ=0,05…0,10; для одножильных пру­жин класса IIIδ=0,10…0,40; для трехжильных класса IIIδ=0,15…0,40

8. Сила пружины при максимальной деформации, Н

F3

F3=F2/(1-δ) (2)

Уточняется по таблицам ГОСТ 13766-86-ГОСТ 13776-86

9. Сила предварительного напряжения (при навивке из холоднотянутой и термообработанной проволоки), Н

F0

F0= (0,1… 0,25) F3

10. Диаметр проволоки, мм

d

Выбирается по таблицам ГОСТ 13764-86-ГОСТ 13776-86

11. Диаметр трехжильного троса, мм

d1

12. Жесткость одного витка пружины, Н/мм

c1

13. Максимальная деформация одного витка пружины, мм

s’3 (при F0=0) s”3 (при F0>0)

Выбирается по таблицам ГОСТ 13764-86-ГОСТ 13776-86

14. Максимальное касательное напря­жение пружины, Н/мм2

(Коэффициент k см. п. 35)

τ3

Назначается по табл. 2

ГОСТ 13764-86.

При проверке

Для трехжильных пружин

15. Критическая скорость пружины сжатия, м/с (Максимальная скорость подвижного звена механизма vmax должна быть равна или меньше vK, т.е. vK > vmax)

vк

Для трехжильных пружин

16. Модуль сдвига, Н/мм2

G

Для пружинной стали G = 7,85·104

17. Динамическая (гравитационная) плотность материала, Н·с2/м4

Р

p = γ/g,

где g-ускорение свободного падения, м/с2; γ – удельный вес, Н/м3. Для пружиннойстали р = 8·103

18. Жесткость пружины, Н/мм

с

Для пружин с предварительным напря­жением

Для трехжильных пружин

19. Число рабочих витков пружины

n

n = c1/c (7)

20. Полное число витков пружины

n1

n1 = n+ n2, (8)

где n2 – число опорных витков

21. Средний диаметр пружины, мм

D

D = D1 – d = D2 + d

Для трехжильных пружин

D = D1– d1= D2+ d1(9a)

22. Индекс пружины

i

i = D/d (10)

Для трехжильных пружин

i= D/d1 (10а)

Рекомендуется назначать от 4 до 12

Наименование параметра

Обозначение

Расчетные формулы и значения

23. Коэффициент расплющивания троса в трехжильной пружине, учиты­вающий увеличение сечения витка вдоль оси пружины после навивки

Δ

Для трехжильного троса с углом свивкиβ=24° определяется по таблице, приведенной ниже

i

40

45

50

55

60

7,0 и

более

Δ

1,029

1,021

1,015

1,010

1,005

1,000

24. Предварительная деформация пружины, мм

s1

s1=F1/c (11)

25. Рабочая деформация пружины, мм

s2

s2= F2/c (12)

26. Максимальная деформация пру­жины, мм

s3

s3= F3/c (13)

27. Длина пружины при максималь­ной деформации, мм

l3

l3 = (n1 + 1 – n3)d, (14)

где n3 – число обработанных витков.

Для трехжильных пружин

l3 = (n + l)d1Δ. (14а)

Для пружин растяжения с зацепами

l3 = l0 + s3

28. Длина пружины в свободном со­стоянии, мм

l0

l0=l3+s3 (15)

29. Длина пружины растяжения без зацепов в свободном состоянии, мм

l0‘

l0‘ = (n1+1)d (15а)

30. Длина пружины при предварительной деформации, мм

1l

l1 = l0-s1. (16)

Для пружин растяжения

l1= l0+s1(16а)

31. Длина пружины при рабочей де­формации, мм

l2

l2=l0-s2. (17)

Для пружин растяжения

l2=l0+s2 (17а)

32. Шаг пружины в свободном состоянии, мм

t

t = s’3+d. (18)

Для трехжильных пружин t = s’3+d1Δ. (18а)

Для пружин растяжения t = d(18б)

33. Напряжение в пружине при пред­варительной деформации, Н/мм2

τ1

34. Напряжение в пружине при рабо­чей деформации, Н/мм2

τ2

35. Коэффициент, учитывающий кри­визну витка пружины

k

Для трехжильных пружин

36. Длина развернутой пружины (для пружин растяжения без зацепов), мм

l

37. Масса пружины (для пружин рас­тяжения без зацепов), кг

m

38. Объем, занимаемый пружиной (без учета зацепов пружины), мм3

V

39. Зазор между концом опорного вит­ка и соседним рабочим витком пру­жины сжатия, мм

λ

Устанавливается в зависимости от формы опорного витка

40. Внутренний диаметр пружины, мм

D2

D2=D1-2d (25)

41. Временное сопротивление прово­локи при растяжении, Н/мм2

Rm

Устанавливается при испытаниях проволоки или по ГОСТ 9389-75 и ГОСТ 1071-81

42. Максимальная энергия, накапли­ваемая пружиной, или работа дефор­мации, МДж

Для пружин сжатия и растяжения без предварительного напряжения

для пружин растяжения с предварительным напряжением