Пружины делят по конструкции на следующие группы:
По форме поперечного сечения витков пружины подразделяют на круглые, квадратные и прямоугольные.
По назначению пружины подразделяют на пружины сжатия, растяжения, кручения, изгиба
Применяют пружины как правой, так и левой навивки. Для пружин сжатия-растяжения направление навивки безразлично.
Тарельчатые и кольцевые пружины применяют только в качестве пружин сжатия.
По характеру нагружения различают три основных случая:
статическая нагрузка;
динамическая нагрузка ограниченной продолжительности;
динамическая нагрузка неограниченной продолжительности.
Пружины изготовляют из углеродистых и легированных сталей. Из углеродистых сталей изготовляют пружины с диаметром проволоки до 100мм, из легированных сталей — пружины, работающие при высоких напряжениях или повышенных температурах, а также пружины с большими сечениями проволоки (диаметром 20…30мм) для обеспечения закалки на полное сечение.
Примеры выбора пружин
Пример выбора пружин класса II.
1. Исходными величинами для определения размеров пружин являются силы F1 и F2, величины предварительной Sn1 и рабочей Sn2 деформаций или рабочий ход (Sn2 – Sn1) пакета, режим нагружения, выносливость в циклах. Ориентировочно задаются габариты пружинного узла.
2. По условию максимально допустимой рабочей деформации s = 0,8s3 определяется сила, соответствующая максимальной деформации, F3 = F2/0,8.
3. В табл. 32 и 33 отыскивают силу, близкую к найденному значению F3, и выбирают размеры геометрических параметров, наиболее удовлетворяющих заданным условиям.
4. По силам F1 и F2 из табл. 32 и 33 определяют деформации s1 и s2, при этом s2 не должно превышать величину 0,8s3.
5. По найденным величинам s1 и s2 и по заданным Sn1 и Sn2 определяют число пружин в пакете:
6. По известным геометрическим параметрам соответственно найденному числу пружин в пакете определяют свободную высоту пакета пружин при последовательной сборке L0 = l0n (см. табл. 35), а также высоту при рабочей и предварительной деформации L1 = L0 –Sn1; L2 = L0 — Sn2.
Высота пакета пружин при максимальной деформации L3 = tn.
Расчет на этом заканчивается.
Проверочных расчетов не требуется, так как сортамент пружин в табл. 32 и 33 рассчитан в соответствии с максимально допустимыми напряжениями.
Пример выбора пружин класса I..
1. Исходные величины такие же, как для пружин класса II.
2. Из условия максимально допустимой рабочей деформации s2 = 0,653 определяем примерно силу при максимальной деформации F3 = F2/0,6.
3. По найденному значению силы F3 в табл. 32 и 33 находим пружину, геометрические параметры которой наиболее удовлетворяют заданным условиям.
4. Из табл. 32 и 33 определяют величины s1 и s2 соответственно заданным величинам сил F1 и F2.
Число пружин в пакете и габариты пакета определяются, как для пружин класса II, согласно пп. 5 и 6 примера I.