Шпаргалка: Детали приборов

+ позволяют исправить перекос и смещение валов (но не должны приводить к деформации ≥ 5%), что облегчает сборку и проектирование ЗК;

- неточный угол поворота при вращении из-за деформации резиновой шайбы 3 (см. рис.2)

Сцепные муфты. Бывают зубчатые и фрикционные.

Основное достоинство: + плавность работы.

23. Компенсирующие муфты. Упругие муфты

Компенсирующие муфты.

Компенсирующие подвижные муфты применяют при передаче движения между несоосными валами при наличии небольших радиальных, осевых, угловых или комбинированных смещений осей валов. К этим муфтам относятся упругие втулочно-пальцевые муфты, упругие муфты с торообразной оболочкой, упругие муфты со звездочкой, мембранные муфты, упругие поводковые муфты.

Недостаток: - неравномерность скорости вращения из-за кинемат погрешности.

Упругие муфты применяют для амортизации ударных и динамических нагрузок при частых пусках и реверсах механизма. Особенности упругих муфт:

+ позволяют исправить перекос и смещение валов (но не должны приводить к деформации ≥ 5%), что облегчает сборку и проектирование ЗК;

- неточный угол поворота при вращении из-за деформации резиновой шайбы 3 (см. рис.2)

24. Виды муфт. Жесткие и упругие муфты

Упругие муфты применяют для амортизации ударных и динамических нагрузок при частых пусках и реверсах механизма. Особенности упругих муфт:

+ позволяют исправить перекос и смещение валов (но не должны приводить к деформации ≥ 5%), что облегчает сборку и проектирование ЗК;

- неточный угол поворота при вращении из-за деформации резиновой шайбы 3 (см. рис.2)

25. Центробежные и обгонные муфты

Центробежные муфты. Останавливаются при достижении определ скорости.

1 - ведущий вал;

2 – пружина;

3 – башмак;

4 – полумуфта.

Положение вкл: ω1=ω2.

ω2=const.

Полезное свойство этой муфты: она может работать как регулятор оборотов.

Обгонные муфты являются самоуправляющимися и выключаются в зависимости от соотношения угловых скоростей ведущей и ведомой части. Применяются для передачи вращения только в 1 сторону. При изменении направления вращения, они выключаются. Условие выключения (ω1≥ω2). Шарик увлекается в клин. Образованный полуортами и заклинивает, т е муфта выключается.

Присутствуют ударные нагрузки, шум, но меньшие габариты.

25.  Центробежные и обгонные муфты

Обгонные муфты

Обгонные муфты, или муфты свободного хода, служат для передачи вращающего момента в одном направлении. Наибольшее распространение получила роликовая муфта с диапазоном валов d=10…90 мм и числом роликов z=3…5.

Эта муфта состоит из двух полумуфт, одна из которых имеет форму звездочки с вырезами для роликов. Для быст-рого включения муфты ролики отжимаются пружинами. При передаче вращающего момента ролики заклиниваются между полумуфтами в сужающейся части выреза, образуя жесткое сцепление. Если по какой-либо причине угловая скорость ведомого вала превысит угловую скорость ведущего, то вследствие обгона ролики расклинятся, выкатятся в расширенную часть выреза и муфта автоматически выключится. При остановке ведущего звена ведомый вал продол-жает вращаться.

Материал деталей обгонных муфт – стали, термообработанных до высокой твердости рабочих поверхностей. Ро-лики должны быть постоянно смазаны маловязким маслом. Обгонные роликовые муфты работают бесшумно, допуская большую частоту включений. Применяются в станках, автомобилях и т.д. Критерием работоспособности роликовых муфт является прочность рабочих поверхностей роликов и полумуфт.

Шариковая муфта

1) вкл (Fтр1)

ω1 ≥ ω2

2) выкл (Fтр2)

ω1 < ω2

Если скорость ведущей полумуфты 1 больше скорости ведомой полумуфты 2 , то шарик увлекается в клин образованный двумя полумуфтами и заклинивает.

Муфты включаются при условии если ω1 ≥ ω2

При изменении скоростей происходит выталкивание шарика (расклинивается) и она выключается.

Когда происходит заклинивание возникают большие нагрузки N, и передаётся большой крутящий момент.

Эти муфты применяются для передачи вращения только в 1 сторону, при изменении направления вращения они выкл.

Центробежные муфты

Центробежные муфты предназначены для автоматического включения или выключения ведомого вала при дости-жении ведущим валом заданной угловой скорости.

По устройству центробежные муфты представляют собой фрикционные муфты, у которых механизмом управле-ния служат грузы-колодки 1, находящиеся под действием центробежных сил. При достижении ведущим валом задан-ной угловой скорости центробежные силы, действуя на грузы, производят включение муфты. Передача вращающего момента осуществляется силой трения, пропорциональной квадрату угловой скорости.

В современном машиностроении применяются конструкции центробежных муфт, которые служат для разгона ме-ханизмов с большими маховыми массами при двигателе с малым пусковым моментом, для повышения плавности пус-ка, для предотвращения разноса машины. Размеры муфт принимают конструктивно. Рабочие поверхности трения грузов проверяют на износостойкость аналогично фрикционным муфтам.

Муфта может использоваться как регулятор оборотов.

ω2 = const

К ведущему валу 1 пружиной 2 прижимается башмак, соединённый с ведомой полумуфтой 4.

Во включенном состоянии скорости равны, т.к. вал вращаясь создает силу Fтр которая увлекает за собой башмак с муфтой

1) вкл ω1 = ω2

T = Fтр ·l = Fтр · Rвв = Fтр · µ · Rвв

Rвв – ведущего вала

2) выкл Fтр = F1тр · µ = µ(Fпр – Fu)

T↓ T<Tнар

При увеличении ω, тем меньше давление пружины

26.Предохранительные муфты. Расчет передаваемого момента (предельного)

Эти муфты допускают ограничение передаваемого вращающего момента, что предохраняет машины от поломок при перегрузках.

Наибольшее распространение получили предохранительные кулачковые, шариковые и фрикционные муфты (рис.16).

Рис.16. Предохранительные муфты

От сцепных и других муфт они отличаются отсутствием механизма включения. Предохранительные кулачковые и шариковые (рис.16, а) муфты постоянно замкнуты, а при перегрузках кулачки или шарики полумуфты 1 выдавливаются из впадин полумуфты 2, и муфта размыкается. Иначе работает предохранительная фрикционная муфта (рис.16, б). При перегрузке за счет проскальзывания происходит пробуксовывание этой муфты (останавливается ведомый вал).

Рассмотренные на рис.16 предохранительные муфты применяют при частых перегрузках.

При маловероятных перегрузках применяют предохранительные муфты с разрушающимся элементом, например со срезным штифтом (рис. 17). Такая муфта состоит из дисковых полумуфт 1 и 2, соединяемых металлическим штифтом 3, вставленным в термически обработанную втулку 4. При возникновении перегрузки штифт срезается, и муфта разъединяет валы. Они просты по конструкции и малогабаритны.

Рис. 17. Муфта предохранительная со срезным штифтом:

1,2— полумуфты; 3 — срезной штифт; 4 — закаленные втулки

Для изготовления деталей предохранительных муфт в зависимости от типа муфты применяют конструкционные стали, чугун СЧЗО, фрикционные материалы, сталь ШХ12 и др. Штифты для муфт с разрушающимся элементом изготовляют из стали 45, втулки — из стали 40Х с закалкой.

27.  Расчет фрикционных муфт. Необходимое осевое усилие

Фрикционные муфты (рис.13) в отличие от кулачковых, допускают включение на ходу под нагрузкой. Фрикционные муфты передают вращающий момент за счет сил трения. Фрикционные муфты допускают плавное сцепление при любой скорости, что успешно используется, например, в конструкции автомобильного сцепления. Кроме того, фрикционная муфта не может передать через себя момент больший, чем момент сил трения, поскольку начинается проскальзывание контактирующих фрикционных элементов, поэтому фрикционные муфты являются эффективными неразрушающимися предохранителями для защиты машины от динамических перегрузок.

По конструкции фрикционные муфты делят на: дисковые, в которых трение происходит по торцевым поверхностям дисков (одно- и многодисковые) (см. рис.13, а); конусные, в которых рабочие поверхности имеют коническую форму (рис.13.10, б); цилиндрические имеющие цилиндрическую поверхность контакта (колодочные, ленточные и т.д.) (рис.13.10, в). Наибольшее распространение получили дисковые муфты.

Фрикционные муфты работают без смазочного материала (сухие муфты) и со смазочным материалом (масляные муфты). Последние применяют в ответственных конструкциях машин при передаче больших моментов. Смазывание уменьшает изнашивание рабочих поверхностей, но усложняет конструкцию муфты.

Материал для фрикционных муфт — конструкционные стали, чугун СЧ30. Фрикционные материалы (прессованную асбесто-проволочную ткань — ферродо, фрикционную пластмассу, порошковые материалы и др.) применяют в виде накладок.

Рис. 13. Фрикционные муфты: а — дисковая; б — конусная; в — цилиндрическая

Главной особенностью работы фрикционных муфт является сжатие поверхностей трения. Отсюда ясно, что такие муфты рассчитываются на прочность по контактному давлению (аналогично напряжениям смятия). Для каждой конструкции необходимо вычислить сжимающую силу и разделить её на площадь контакта. Расчётное контактное давление не должно быть больше допускаемого для данного материала.

28.  Опоры скольжения. Виды трения. Расчет диаметра вала в подшипнике скольжения

Опорами называют устройства, поддерживающие вращающиеся валы и оси в требуемом положении.

В зависимости от вида трения между соприкасающимися поверхностями валов и опор различают: опоры с трением скольжения; опоры с трением качения и специальные опоры (электромагнитные, опоры с трением упругости и другие).

Подшипники скольжения

Опоры скольжения появились значительно раньше опор качения. В зависимости от формы рабочей поверхности опоры скольжения выполняют цилиндрическими, коническими и сферическими. Наибольшее распространение получили цилиндрические опоры. Их простейшим видом может быть отверстие (рис. 1, а) под цапфу непосредственно в корпусе либо в другой детали, поддерживающей вал или ось. Если материал детали, поддерживающей вал или ось, не обладает хорошими антифрикционными свойствами, легко подвергается износу, в него запрессовывают втулки, конструкции которых показаны на рис. 1. Они могут воспринимать радиальные (рис. 1, а, б), радиальные и осевые нагрузки (рис. 1, в)

Материал втулки должен быть износостойким, хорошо прирабатываться и иметь в паре с материалом цапфы минимальный коэффициент трения. Для стальных цапф этим условиям удовлетворяют:

при высоких давлениях и малых окружных скоростях – бронза БрАЖ9-4 и латунь ЛС59-1; при высоких давлениях и скоростях – бронза БрОФ10-1 и БрОЦС-5-5-5;

при небольших давлениях и скоростях – металлокерамические материалы, имеющие пористую структуру и хорошо удерживающие смазку; различные пластмассы – текстолит, фторопласт и др.

Рис 1

Цилиндрические опоры в отличие от конических мало чувствительны к изменению температуры из-за наличия зазоров между цапфой и подшипником, наиболее просты по конструкции. Конические опоры могут воспринимать как радиальную, так и осевую нагрузку, более сложны и дороже, имеют большие потери на трение. Сферические или шаровые опоры применяют, если при эксплуатации и сборке может иметь место перекос оси вала по отношению к оси подшипника.

Опоры скольжения имеют следующие достоинства:

простота формы детали и технологичность конструкций

низкая стоимость дет. и возможность использования разнородных покрытий

малые радиальные размеры, допускают высокие частоты вращения,

возможность работы в воде и агрессивных средах,

устойчивы к вибрациям и ударам.

К недостаткам их следует отнести:

большие потери на трение и небольшой КПД, большой износ

низкая надежность в усл частых остановок

наличие зазора и следует погрешность положения оси вала

Виды трения:

1. Сухое трение - без смазки. Сухое трение применяется там, где трущиеся поверхности нельзя защитить от попадания грязи, пыли и абразива, (например, шарниры гусениц, оси подвесок гусеничных машин и проч.). В этих случаях подшипники без смазки имеют меньший износ.

2. Полужидкостное трение, когда имеет место лишь частичное касание вала и подшипника.

Полужидкостное трение имеет место при неустановившемся режиме (трогании с места, торможении, резких толчках и ударах). Основы теории смазки при жидкостном трении впервые разработаны русским ученым проф. Петровым. Он установил, что поток движущейся жидкости, взаимодействуя о наклонной пластиной, образует масляный клин и создает подъемную силу, величина которой пропорциональна скорости и вязкости жидкости и обратно пропорциональна квадрату минимального зазора. В подшипнике, при смещении вала под действием нагрузки на величину эксцентриситета, также образуется изогнутые масляный клин и возникает подъемная сила, которая при жидкостном трении уравновешивает реакцию опоры, и вал вращается, не касаясь подшипников.

3. Жидкостное трение - только между молекулярными слоями жидкости, когда металлические поверхности вала и подшипника не касаются одна другой.

Жидкостное трение - это идеальный расчетный вид трения, на который должны быть ориентированы все подшипники при установившемся режиме работы.

29.  Упругие опоры. Область применения. Расчеты

Валы и оси поддерживаются специальными деталями, которые являются опорами. Опоры – кинематические пары кот позваляют вращательное движение.

Типы:

скольжения

качения

упругие

бесконтактные

Пластинки из стали У8А, У10А, 1.2…0,1

Достоинства:

1. Отсутствие износа и зазора;

2. низкие требования к точности измерения.

Недостатки:

1. Малый угол поворота;

2. Возникновения упругих восстанавливающих сил при повороте, изменяющееся измерительное усилие.

3. Смещения центра вращения.

Проверка по напряжению изгиба:

h – толщина пластины

b – ширина пластины.

Измеренное усилие прибора – Pизм

Pу – упругое усилие.

30.  Подшипники качения. Виды и типы подшипников. Выбор типа подшипника в зависимости от нагрузки. Контактные напряжения

Подшипник качения – подшипник, работающий по принципу трения качения. Подшипники качения являются стандартными узлами, изготавливаются на специализированных предприятиях.

Тип подшипника определяется:

·  направлением воспринимаемой нагрузки (радиальный – воспринимает нагрузку, перпендикулярную оси вращения подшипника; радиально-упорный - воспринимает комбинированную нагрузку; упорный - воспринимает осевую нагрузку);

·   формой тел качения (шариковый, роликовый).

·  радиальные, предназначены для восприятия радиальной нагрузки Fr (и некоторой осевой Fa)

≤0,35:

·  радиально-упорные 0,35≤≤1:

·  упорные (воспринимают осевую нагрузку):

Если  приближается к 0,35, β=12о; если к 1, то β=18о; если больше 1, то β=18о…36о.

Контактные напряжения:

, n – количество шариков.

,  – коэффициент, зависящий от точки контакта (по справочнику).

Достоинства: незначительная сила трения и малый износ, высокая долговечность, высокий уровень стандартизации.

31.  Выбор подшипников качения. Расчет долговечности подшипников

·  радиальные, предназначены для восприятия радиальной нагрузки Fr (и некоторой осевой Fa)

≤0,35:

·  радиально-упорные 0,35≤≤1:

·  упорные (воспринимают осевую нагрузку).

Номинальная долговечность (ресурс) подшипника в миллионах оборотов:

 , где С – динамическая грузоподъемность по каталогу; Р – эквивалентная нагрузка;  – показатель степени:

для шарикоподшипников ,

для роликоподшипников .

Номинальная долговечность в часах:

,

где С – динамическая грузоподъемность по каталогу;

L – долговечность подшипника, час;

n – скорость вращения, об. / мин.

При расчетах следует строго следить за тем, чтобы в формулах С и Р были выражены в одних и тех же единицах. Для однорядных и двухрядных сферических радиальных шарикоподшипников, однорядных радиально-упорных шарикоподшипников и роликоподшипников эквивалентная нагрузка:

чертеж деталь резьба соединение

;

где V – коэффициент вращения кольца; при вращении внутреннего кольца V = 1, при вращении наружного – V = 1.3;

– радиальная нагрузка, Н;

– осевая нагрузка, Н.

X – коэффициент радиальной нагрузки, Y - коэффициент осевой нагрузки. Кб – коэффициент безопасности; КТ – температурный коэффициент.

32.  Передача винт-гайка. Разновидности передачи. Материал элементов. Выбор зазоров. Межвитковое давление

Передача винт-гайка представляет собой кинематическую винтовую пару, которую используют для преобразования с большой плавностью и точностью хода вращательного движения в поступательное. Ведущим звеном, совершающим вращательное движение, может быть как винт (рисунок 7. 1), так и гайка. В силовых механизмах большее распространение получила трапецеидальная резьба.

Рисунок 7.1 - Передача винт-гайка

Ходовые винты изготовляют из высокоуглеродистых сталей 40, 45, 50, 40ХН, 50ХГ, 65Г и др. с закалкой до твердости 40…50 HRC. Гайки изготовляют из оловянистых бронз БрО10Ф1, БрО6Ц6СЗ и др. для высоких окружных скоростей (0,1—0,25 м/с), а для малых окружных скоростей используют антифрикционные чугуны марок АВЧ-1, АВЧ-2, АКЧ-1, АКЧ-2 или серые чугуны марок СЧ 15, СЧ 20.

В механизмах, к которым предъявляются жесткие требования компенсации износа с целью уменьшения «мертвого» хода (зазора между витками винта и гайки), применяют разрезные гайки или специальные устройства (например, пружинные), обеспечивающие радиальную или осевую выборку зазора.

Работоспособность передачи по износу оценивается условно по среднему контактному давлению на рабочих поверхностях витков

где d2 – средний диаметр резьбы, мм

h – рабочая высота профиля резьбы, мм;

zВ – число витков;

[р] – допустимое межвитковое давление в резьбе, МПа.

33.  Передача винт-гайка. Расчет диаметра винта. Проверка продольной устойчивости ходового винта. Необходимый крутящий момент

Передача винт-гайка представляет собой кинематическую винтовую пару, которую используют для преобразования с большой плавностью и точностью хода вращательного движения в поступательное. Ведущим звеном, совершающим вращательное движение, может быть как винт (рисунок 7. 1), так и гайка. В силовых механизмах большее распространение получила трапецеидальная резьба.

Средний диаметр винта по условию износостойкости:

,

где yr – коэффициент высоты гайки, ;( Н1 – высота гайки),

x – отношение высоты рабочего профиля резьбы к её шагу, для трапецеидальной резьбы x = 0,50;

– осевая нагрузка, Н;

[p] – допустимое давление в резьбе, для материала винтовой пары сталь-бронза [r]=8…10 МПа.

Проверка винта на устойчивость

Проверка винта на устойчивость осуществляется исходя из неравенства:

, где – осевая нагрузка, Н;

Fкр – критическая сила, определяемая по формуле:

,

где Jпр – приведенный момент инерции сечения винта определяемый по формуле:

,

d – наружный диаметр винта, мм;

d1 – внутренний диаметр резьбы винта, мм;

E – модуль упругости, МПа;

m – коэффициент закрепления концов винта (m =1,5 если винт закреплен по концам шарнирно и m=1,0 если винт закреплен консольно).

L- длина винта, мм

Коэффициент запаса устойчивости: .

Крутящий момент: .

КПД передачи .

34.  Направляющие. Виды и формы. Трение в направляющих скольжения

Направляющие – это устройства, которые обеспечивают движение подвижного элемента (ползуна, каретки) в заданном направлении с требуемой точностью. Различают направляющие для прямолинейного перемещения с трением скольжения и с трением качения. Конструктивно их выполняют открытыми (это те, в которых при действии внешних нагрузок возможно перемещение в направлении противоположном от заданного) или закрытыми. Направляющие с трением скольжения бывают: с плоскими поверхностями и с цилиндрическими поверхностями.

На рисунке 8.1 приведены различные примеры конструктивного решения направляющих с плоскими поверхностями.

Рисунок 8.1 - Направляющие:

а – призматические с регулируемой планкой; б – типа «ласточкин хвост».

Рисунок 8.2 - Цилиндрические направляющие с устройством для предотвращения проворачивания

В цилиндрических направляющих роль направляющего элемента выполняет цилиндрическая поверхность деталей.

Трение в направляющих

В направляющих, изображенных на рисунке 8.1, сила трения определяется зависимостью:

,

где Q – нагрузка на каретку,( поперечная сила), Н;µ – коэффициент трения.

В призматических направляющих (рисунок 8.3) реакции R и R определяются из зависимости:

, (8.2)

 

Рисунок 8.3 Призматические направляющие

При движении каретки возникают силы трения F и F, определяемые по формуле

, (8.3)

где µ – коэффициент трения;

Q – нагрузка на каретку, Н.

При работе направляющих иногда происходит так называемое силовое заклинивание или резкое увеличение в направляющих сил трения в результате значительного смещения точки приложения внешних нагрузок.

При конструировании направляющих необходимо устранить возможность заклинивания. Условия заклинивания зависят от длины направляющей L, плеча приложения внешней силы l и коэффициента трения µ (рисунок 8.4).

Рисунок 8.4 - Схема к расчету зависимости L и l

Для призматических направляющих обычного типа зависимость выражается следующим соотношением:

, где µ – коэффициент трения; L – длина направляющей, мм; l – плечо приложения внешней силы, мм.

Для обеспечения долговечности направляющих выполняется проверка условия прочности масляного слоя:

,

где [p]=5…10 МПа – допустимое давление для масляного слоя; F – поперечная сила, действующая на направляющие, Н; S – площадь соприкосновения направляющих и каретки, мм2.

Достоинства: высокая точность и нагрузочная способность, простота конструкции, технологичность, значительный ход, меньшие габариты по сравнению с направляющими качения.

Недостатки: потери на трение, повышенный износ, вследствие чего происходит потеря точности, повышается зависимость от колебаний температуры, может происходить заклинивание.

Направляющие скольжения применимы, если необходимо облегчить легкость хода со значительной точностью.

Требования, предъявляемые направляющим скольжения: точность заданного направляющим перемещения, легкость и плавность перемещения, износостойкость, сохранение работоспособности при изменении температуры в заданном диапазоне, низкая стоимость, технологичность и т.д.

35. Направляющие качения. Расчеты. Назначение. Форма. Конструктивные особенности

В направляющих качения предусматривают планки с дорожками, заполняемыми телами качения: шариками, роликами или иглами. При перемещениях деталей по этим направляющим тела качения катятся по дорожкам. Тела качения выбирают из применяемых тел в подшипниках качения.

По форме тел качения направляющие разделяют на:

– шариковые, применяемые при малых нагрузках;

– роликовые, применяемые при значительных нагрузках;

– игольчатые, применяемые при ограниченных по высоте габаритах и средних нагрузках;

– роликовые на осях, применяемые при малых нагрузках, больших ходах и нестесненных габаритах (обычно в качестве вспомогательных).

Расчеты направляющих качения производят по формулам Герца. Наибольшее контактное напряжение в роликовых направляющих

, (8.7)

в шариковых направляющих с плоскими рабочими гранями

, (8.8)

где Q – сила на наиболее нагруженный ролик или шарик;

E – приведенный модуль упругости материала; МПа.

r – радиус ролика или шарика мм;

b –длина ролика, мм.

По направлению воспринимаемых нагрузок направляющие разделяют на: разомкнутые плоские и угловые (рисунок 1,а); замкнутые в одной плоскости; замкнутые в двух плоскостях (рисунок 1,б-г); цилиндрические.Несущая способность роликовых направляющих больше, чем шариковых (с плоскими гранями), имеющих те же габаритные размеры; жесткость больше в 2,5-3,5 раза.

Рисунок 1 - Направляющие качения, примеры конструкций

Применяют, если необходимо:

1.)уменьшить силы сопротивления движения;

2.)обеспечить лёгкость и плавность движения ;

3.)перемещать детали с высокой скоростью.

36. Упругие элементы приборов. Виды и назначение пружин. Расчет плоских пружин. Упругие направляющие

Упругими элементами называют гибкие детали, основным рабочим свойством которых является способность существенно деформироваться под нагрузкой. Как правило, эти деформации упругие, и после снятия нагрузки элемент восстанавливает свои размеры.Служат для:

1.  создания сил пружины

2.  силоизмерительные (в ИЧ)

3.  аккумулирование энергии ( часы,кот. надо подкручивать)

4.  колебательные элементы служат для поддержания.

Упругие элементы:

1.плоские пружины

2. винтовые пружины

3. спиральные пружины

4.торсионные валы

По назначению:

1.)  создание постоянных прижимных сил;

2.)соизмерительные упругие элементы

(сила определяется по величине деформации упругого элемнта)

3.)  аккумулирование энергии

4.)  колебательные упругие элементы создание, поддержание или демфирование колебаний заданной частоты

37.  Пружины сжатия-растяжения (винтовые), деформация и напряжение в витках. Расчет пружин

τкр[τ]

Доминирующее напряжение кручение - τкр[τ]

Виток пружины

τ=З[τ]

З – коэффициент запаса

[p]=[τ] – предельная нагрузка

D - диаметр пружины (зависящий от геометрических пааметров и дополнительных напряжений).Чем D больше, тем больше трущий момент в витках.

Деформация пружины

чем больше D,тем ,G- коэффициент,n – число витков, d – диаметр проволоки.

39. Плоские и спиральные пружины. Материал пружин. Напряжения в спиральной плоской пружине

Материалы пружин

Пружины изготовляют из специальных углеродистых и легированных сталей, а также из специальных цветных сплавов. Исходным материалом для изготовления пружин служат проволока, лента, прутки, полоса. Материал пружины после соответствующей термообработки должен иметь устойчивые во времени упругие свойства, значительную прочность и большое сопротивление ударным нагрузкам. Кроме того, иногда при выборе материала пружины приходится принимать во внимание его электропроводность, коэффициент температурного расширения и другие специфические условия, в которых должна работать пружина. В приборостроении применяют пружины, изготовленные из стали и других металлов, например, из фосфористой и бериллиевой бронзы, нейзильбера, латуни и т. п. В зависимости от конструкции, способа изготовления и условий работы пружины можно изготовлять из твердого термически обработанного или отожженного материала с последующей термообработкой.