2.7 Расчет пружины

Известно[5], что сила пружины при рабочей деформации 11,9Н.

Рабочая деформация пружины - F₂ = P₂/z =14 мм;

Предварительная деформация пружины - F₁ = P₁/z =8 мм;

Найдем силу пружины при максимальной деформации:

(H) (2.6.1)

Где - относительный инерционный зазор пружины (=0,05)

Определим жесткость пружины

(2.6.2)

Сила пружины при предварительной деформации

P₁= (кгс);(2.6.3)

Индекс пружины:

с = d₀/d=3.5/0.6=6;(2.6.4)

Выберем пружину по ГОСТ 13766-86. Диаметр проволоки d = 0,6 мм; наружный диаметр пружины D = 5,2 мм; жесткость одного витка z₁ = 13,05 Н/мм; наибольший прогиб одного витка f = 0,905 мм.

Число рабочих витков n = z₁ /z = 13.05/0.85 = 15.3.

В качестве материала выберем сталь 50. Для нее модуль сдвига (МПа), модуль упругости Юнга (МПа).

Тогда касательное напряжение будет равно:

(2.6.5)

;(2.6.6)

Высота пружины в свободном состоянии:

мм.(2.6.7)

Высота пружины при предварительной деформации:

Н₁ = Н₀+F₁=9.6+8=17.6 мм.(2.6.8)

Высота пружины при рабочей деформации:

Н₂= Н₀+F₂=9,6+14=23,6 мм.(2.6.9)

Высота пружины при максимальной деформации:

Н₃= Н₀+F₃=9,6+15,55=25,15 мм (2.6.10)

Шаг пружины:

t = d = 0.6 мм

Длина пружины:

Lмм, (2.6.11)

Где - полное число витков.

Высота пружины с зацеплением:

Н₀¹ = Н₀+2(D-2d) = 9.6+2(5.2-1.2) = 17,6 мм. (2.6.12)