Классы и разряды пружин

Ниже рассматриваются винтовые цилиндрические пружины сжатия и растяжения из стали круглого сечения с индексами i = D/d от 4 до 12.

ГОСТ 13764-86 (в ред. 1990г.) распро­страняется на пружины из стали круглого се­чения для работы при температурах от -60 до +120°С в неагрессивных средах. Пружины разделяют на классы, виды и разряды (табл. 1 и 2).

Класс пружин характеризует режим на­гружения и выносливости, а также определяет основные требования к материалам и технологии изготовления.

Разряды пружин отражают сведения о диапазонах сил, марках применяемых пружин­ных сталей, а также нормативах по допускае­мым напряжениям.

Отсутствие соударения витков у пружин сжатия определяется условием

v_max/ v_к ≤ 1,

где v_max — наибольшая скорость перемещения подвижного конца пружины при нагружении или при разгрузке, м/с; v_к — критическая ско­рость пружин сжатия, м/с (соответствует воз­никновению соударения витков пружины от сил инерции).

Выносливость и стойкость пружин. При определении размеров пружин необходимо учитывать, что при v_max > v_к, помимо каса­тельных напряжений кручения, возникают контактные напряжения от соударения витков, движущихся по инерции после замедления и остановок сопрягаемых с пружинами деталей. Если соударение витков отсутствует, то луч­шую выносливость имеют пружины с низкими напряжениями т3, т.е. пружины класса Iпо

табл. 1, промежуточную — циклические пружи­ны класса II и худшую—пружины класса III.

При наличии интенсивного соударения витков выносливость располагается в обрат­ном порядке, т.е. повышается не с понижени­ем, а с ростом τ₃. В таком же порядке располагается и стойкость, т.е. уменьшение оста­точных деформаций или осадок пружин в про­цессе работы.

1. Классы и виды пружин (ГОСТ 13764-86 в ред. 1990г.)

Примечание. Указанная выносливость не распространяется на зацепы пружин растяжения.

Средствами регулирования выносливости и стойкости циклических пружин в рамках каждого класса при неизменных заданных значениях рабочего хода служат изменения разности между максимальным касательным на­пряжением при кручении τ₃ и касательным напряжением при рабочей деформации τ₂.

Возрастания разности τ₃ — τ₂ обусловли­вают увеличение выносливости и стойкости циклических пружин всех классов при одно­временном возрастании размеров узлов. Уменьшение разности τ₃ — τ₂ сопровождается обратными изменениями служебных качеств и размеров пространств в механизмах для раз­мещения пружин.

Для пружин I класса расчетные напряже­ния и свойства металла регламентированы так, что при v_max/v_к ≤ 1 обусловленная выносли­вость пружин при действии силы F₁ (сила пружины при предварительной деформации) обеспечивается при всех осуществимых рас­положениях и величинах рабочих участков на силовых диаграммах (разности напряжений τ₃ — τ₂ и τ₂ — τ₁, где τ₁ — касательное напря­жение при предварительной деформации).

Циклические пружины II класса при v_max/ v_к ≤ 1 в зависимости от расположения и размера рабочих участков могут быть постав­лены в условия как неограниченной, так и ограниченной выносливости.

Циклические пружины III класса при всех отношениях v_max / v_к и относительном инер­ционном зазоре пружин δ не более 0,4 харак­теризуются ограниченной выносливостью, поскольку они рассчитаны на предельно высокие касательные напряжения кручения, к которым при v_max/v_к>1 добавляются контактные на­пряжения от соударения витков.

Все статические пружины, длительно пребывающие в деформированном состоянии и периодически нагружаемые со скоростью v_max < v_к, относятся ко II классу. Вводимые ограничения расчетных напряжений и свойств проволоки (см. табл. 2) обеспечивают неогра­ниченную стойкость статических пружин при остаточных деформациях не более 15% макси­мальной деформации s₃.

Допустимые остаточные деформации ста­тических пружин регламентируются коорди­нацией сил пружины при рабочей деформации s₃ на силовых диаграммах, причем увеличение разности F₃ — F₂ способствует уменьшению остаточных деформаций.

Технологические средства регулирования выносливости и стойкости пружин определяются документацией на технические условия.

« Назад [Классы и разряды пружин] Далее »