Минимальное угловое отклонение рабочего рычага

Где:

	M1	крутящий момент для предварительно нагруженной пружины [Нм]
	kj	жесткость пружины кручения [Nm/°]
	jh	угол рабочего хода [°]
	M8	крутящий момент для полностью нагруженной пружины [Нм]

Максимальное угловое отклонение рабочего рычага

Где:

	M1	крутящий момент для предварительно нагруженной пружины [Нм]
	k	жесткость пружины кручения [Nm/°]
	jh	угол рабочего хода [°]
	M8	крутящий момент для полностью нагруженной пружины [Нм]

Коэффициент концентрации напряжения

Где:

	i	Индекс пружины [-]
	i = D/d [-]	для расчета напряжения изгиба активных витков
		для расчета напряжения в плече изгиба
	r	радиус изгиба в точке плеча (внутренний) [мм]
	d	диаметр проволоки [мм]

Обобщенное напряжение материала пружины

Где:

	M	обобщенный крутящий момент пружины [Нм]
	Kf	коэффициент концентрации напряжения [-]
	d	диаметр проволоки [мм]

Количество активных витков пружины

Где:

	j	угловое отклонение рабочего рычага в общем случае [°]
	E	модуль упругости [фн/кв.дюйм]
	d	диаметр проволоки [мм]
	M	обобщенный крутящий момент пружины [Нм]
	R1	плечо рабочего усилия [мм]
	R2	плечо реакции опоры [мм]
	D	средний диаметр пружины [мм]

Расчет конструкции пружины

При конструировании пружины диаметр проволоки, число витков и диаметр изогнутого рычага задаются с учетом определенной нагрузки, материала и сборочных размеров. Конструируя пружины, необходимо учитывать рекомендуемые диаметры проволоки. Для пружин с зазором между витками шаг резьбы пружины t в ненагруженном состоянии должен быть в диапазоне 0,3 D ≤ t ≤ 0,5 D [мм].

Конструкция пружины определяется с учетом условия прочности (s₈≤ u_s s_a) и (s_8r≤ u_ss_A) и рекомендуемых диапазонов некоторых геометрических параметров пружины.

L_Z≤ 10 D и L_Z≤ 31,5 д и 4 ≤ D/d ≤ X и n≤ 1,5 и 1,2 d ≤ t < D и r ≤ d.

Где:

· Пружина с плотными витками X= 16

· Пружина со свободными витками X = 10

Размеры пружины подчиняются геометрическим правилам в соответствии с заданной формой и длиной рычагов. Если это указано в спецификации, размеры пружины должны подчиняться предельным установочным размерам, которые представляют собой максимальный допустимый диаметр корпуса и длину или максимальный допустимый диаметр стержня.

Задание максимальной нагрузки, материала и сборочных размеров пружины

Вначале выполняется проверка входных величин для расчета.

Затем вычисляется минимальная нагрузка для заданной максимальной нагрузки и сборочных размеров пружины.

Где:

	M1	крутящий момент для предварительно нагруженной пружины [Нм]
	M8	крутящий момент для полностью нагруженной пружины [Нм]
	j1	угловое отклонение рабочего рычага в состоянии предварительной нагрузки [°]
	j8	угловое отклонение рабочего рычага для полностью нагруженной пружины [°]

Затем задается диаметр проволоки и количество витков так, чтобы после вычисления диаметра пружины были выполнены условия прочности и геометрические условия Если в исходных условиях задан диаметр пружины, это нужно учесть в ее конструкции. При отсутствии таких дополнительных условий предельный диаметр пружины устанавливается по геометрическим условиям для минимально/максимально допустимого диаметра проволоки.

Для пружин с рычагами крюка задаются соответствующие радиусы плеч изгиба.

Отбираются все диаметры проволоки (от меньшего к большему), которые проходят по прочностным и геометрическим условиям. Затем проводится проверка необходимого количества витков на соответствие всем требуемым условиям. Если все условия выполнены, расчет конструкции завершается, и текущие значения параметров принимаются в качестве его результатов, независимо от того, как прошел бы расчет при других подходящих диаметрах проволоки. Таким образом, полученная пружина имеет минимально возможный диаметр проволоки, минимально возможное количество витков и минимально возможный диаметр пружины.

Задание нагрузки, материала и угла рабочего отклонения

Вначале выполняется проверка входных величин для расчета.

Затем вычисляются угловые отклонения рабочего рычага для заданной нагрузки и угла рабочего отклонения.