Поправочный коэффициент Валя

Где:

	c	индекс пружины [-]
	d	диаметр проволоки [мм]

Общая сила, действующая в пружине

Где:

	d	диаметр проволоки [мм]
	t	обобщенное напряжение материала пружины при кручении [МПа]
	D	средний диаметр пружины [мм]
	Kw	поправочный коэффициент Валя [-]
	G	модуль упругости материала пружины [МПа]
	s	обобщенная деформация пружины [мм]
	n	количество активных витков [-]
	F0	начальное растяжение пружины [Н]

Жесткость пружины

Где:

	d	диаметр проволоки [мм]
	F8	рабочее усилие в полностью нагруженной пружине [МПа]
	D	средний диаметр пружины [мм]
	H	рабочая деформация [мм]
	G	модуль упругости материала пружины [МПа]
	n	количество активных витков [-]
	F1	рабочее усилие в минимально нагруженной пружине [МПа]

Средний диаметр пружины

Где:

	d	диаметр проволоки [мм]
	k	жесткость пружины [Н/дюйм]
	G	модуль упругости материала пружины [МПа]
	n	количество активных витков [-]

Отклонение пружины в большинстве случаев

s = F / k [мм]

Где:

	F	Общая сила, действующая в пружине [Н]
	k	жесткость пружины [Н/дюйм]

Длина пружины в свободном состоянии

L₀ = L₁ + s₁ = L₈ + s₈ [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]

Расчет конструкции пружины

При проектировании пружины подбирается диаметр проволоки, количество витков и длина свободной пружины L0 для указанной нагрузки, материала и сборочных размеров или диаметра пружины. Шаг резьбы пружины в свободном состоянии с рекомендуемыми диаметрами проволоки должен лежать в диапазоне 0,3 D ≤ t ≤ 0,6 D [мм].

Конструкция пружины определяется с учетом условия прочности t₈≤ u_st _A и рекомендуемых диапазонов некоторых геометрических параметров пружины:

L₈ ≤ L_minF и D ≤ L₀≤ 10 D и L₀≤ 31,5 д. и 4 ≤ D/d ≤ 16 и n≤ 2 и 12 d ≤ t < D

Где:

	D	средний диаметр пружины [мм]
	d	диаметр проволоки [мм]
	шаг активных витков в ненагруженном состоянии	шаг активных витков в ненагруженном состоянии [мм]
	t8	напряжение при кручении материала пружины полностью нагруженной пружины [МПа]
	tA	допустимое напряжение материала пружины при кручении [МПа]
	us	коэффициент использования материала [-]
	L8	длина полностью нагруженной пружины [мм]
	LminF	предельная длина пружины при испытании [мм]
	n	количество активных витков [-]

Если в спецификации указаны условия безопасности при изгибе и условия проверки для усталостной нагрузки, они учитываются при проектировании пружины.

В следующем списке приведены процедуры различных типов проектирования пружины.

Процедуры разработки

Задание нагрузки, материала и сборочных размеров пружины

Сначала проверьте и рассчитайте входные значения.

Отрегулируйте диаметр каркаса и количество витков в соответствии с силой и геометрическими требованиями, указанными в предыдущей таблице. Либо используйте значения диаметра пружины, указанные в спецификации

Во время подбора программа выполняет расчет, шаг за шагом, от малого к большому, диаметров всех пружинных проволок, которые соответствуют условиям прочности и геометрии. Если удовлетворяются все условия, процесс подбора завершается с выбранными значениями, независимо от других соответствующих диаметров пружинных проволок. Это значит, что программа пытается рассчитать конструкцию пружины с минимальным диаметром проволоки и наименьшим количеством витков.