การแจ้งเตือนหลัก: งานของการออกแบบสปริงคือการกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางของสายสปริง d, จำนวนของแหวนทำงาน n และมิติทางเรขาคณิตอื่น ๆ เพื่อให้สามารถตอบสนองความเข้มแข็งข้อ จำกัด ข้อ จำกัด ความแข็งและข้อ จำกัด เสถียรภาพและต้องต่อไป ตัวบ่งชี้การออกแบบที่สอดคล้องกัน (เช่นปริมาตรน้ำหนักความเสถียรในการสั่นสะเทือนเป็นต้น) จะดีที่สุด .......
งานของการออกแบบสปริงคือการกำหนดเส้นผ่าศูนย์กลาง d ของลวดสปริงจำนวนของวงที่ใช้งาน n และมิติทางเรขาคณิตอื่น ๆ เพื่อให้ข้อ จำกัด ด้านความแข็งแรงข้อ จำกัด ของความแข็งและข้อ จำกัด ด้านความเสถียรสามารถพบได้และตรงตามเกณฑ์การออกแบบอื่น ๆ (เช่นปริมาตรน้ำหนักและแรงสั่นสะเทือน) ความเสถียรเป็นต้น) เพื่อให้ได้ผลดีที่สุด
ขั้นตอนการออกแบบที่เฉพาะเจาะจงมีดังนี้: เลือกวัสดุสปริงและดัชนีสปริง C ก่อนตามสภาพการทำงานและความต้องการ ตั้งแต่ sb เกี่ยวข้องกับ d ก็มักจะถือว่าล่วงหน้าว่าเส้นผ่าศูนย์กลาง d ของลวดฤดูใบไม้ผลิ จากนั้นคำนวณค่า d และ n และมิติทางเรขาคณิตอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง หากผลลัพธ์ไม่ตรงกับเงื่อนไขการออกแบบขั้นตอนข้างต้นควรทำซ้ำ จนกว่าการแก้ปัญหาเพื่อตอบสนองข้อ จำกัด ทั้งหมดเป็นทางออกที่เป็นไปได้สำหรับปัญหานี้ ในทางปฏิบัติโซลูชันที่เป็นไปได้จะไม่ซ้ำกันและมักต้องการโซลูชันที่ดีกว่าจากโซลูชันที่เป็นไปได้หลายอย่าง
ตัวอย่าง 12-1 ออกแบบสปริงอัดทรงกระบอกรูปทรงกระบอกที่มีลักษณะเป็นวงกลม ความเร็วต่ำสุดที่รู้จักกัน Fmin = 200N, โหลดสูงสุด Fmax = 500N, จังหวะการทำงาน h = 10mm, ฤดูใบไม้ผลิ II ประเภทของการทำงาน, เส้นผ่าศูนย์กลางภายนอกของฤดูใบไม้ผลิไม่เกิน 28mm และปลายเป็นพื้นแน่น
วิธีการแก้:
การคำนวณทดลองใช้ (1):
(1) เลือกวัสดุสปริงและความเค้นที่อนุญาต ใช้ลวดคาร์บอนสปริงเกรด C
C = 7 จาก C = D2 / d = (Dd) / dd = 3.5 มม. จากตารางที่ 1 หา sb = 1570MPa จากตารางที่ 2 ว่า [t] = 0.41 sb = 644MPa
(2) คำนวณเส้นผ่าศูนย์กลางของลวดสปริง d
โดยสูตร K = 1.21
โดยสูตรd≥4.1mm
จากนี้จะเห็นได้ว่าค่าการคำนวณเริ่มต้นของ d = 3.5 มม. ไม่เป็นไปตามข้อ จำกัด ของความแข็งแรงและควรคำนวณใหม่
การทดลองใช้ (II):
(1) เลือกวัสดุสปริงตามด้านบน เพื่อให้ได้ค่า I> d ที่ใหญ่ขึ้นให้เลือก C = 5.3
ยังคงเป็น C = (Dd) / d, d = 4.4mm
ตารางที่ 1 มี sb = 1520 MPa จากตารางที่ 2 ว่า [t] = 0.41sb = 623MPa
(2) คำนวณเส้นผ่าศูนย์กลางของลวดสปริง d
โดยสูตร K = 1.29
โดยสูตรd≥3.7mm
จะเห็นได้ว่า I> d = 4.4 mm ตรงตามเงื่อนไขข้อจำกัดความแข็งแรง
(3) คำนวณจำนวนรอบการทำงานที่มีประสิทธิภาพ n
ปริมาณการเปลี่ยนรูปλmaxถูกกำหนดจากรูปที่ 1: λmax = 16.7 มม.
ตรวจสอบตารางที่ 2, G = 79000N / mm2,
โดยสูตร n = 9.75
n = 10, พิจารณาว่าปลายทั้งสองแน่น, จำนวนรวม n1 = n + 2 = 12 ณ จุดนี้การแก้ปัญหาที่เป็นไปได้ที่ตรงกับเงื่อนไขข้อ จำกัด ของความแข็งแรงและความแข็งจะได้รับ แต่เมื่อพิจารณาการลดขนาดและน้ำหนักของสปริงแล้วการคำนวณแบบทดลองจะดำเนินการอีกครั้ง
การทดลองใช้ (III):
(1) ยังคงเลือกวัสดุสปริงข้างต้นให้ใช้ C = 6 ให้ได้ K = 1.253, d = 4mm, ตาราง look-up 1, รับ sb = 1520MPa, [t] = 0.41sb = 623MPa
(2) คำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของสายสปริง มีd≥3.91มม. ทราบว่า d = 4mm ตรงกับสภาวะความแรง
(3) หาวงกลมการทำงานที่มีประสิทธิภาพ n ตามการทดลอง (II), λmax = 16.7mm, G = 79000N / mm2
โดยสูตร n = 6.11
ใช้เวลา n = 6.5 รอบโดยยังหมายถึงปลายแต่ละด้านและแน่นหนา n1 = n + 2 = 8.5
ผลการคำนวณนี้เป็นไปตามเงื่อนไขข้อ จำกัด ของความแข็งแรงและความแข็ง จากมิติและน้ำหนักจะเป็นทางเลือกที่ดีกว่า การแก้ปัญหานี้สามารถกำหนดได้เบื้องต้นและมีการคำนวณและตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลอื่น ๆ
(4) กำหนดจำนวนของการเปลี่ยนรูปλmax, λmin, λlimและภาระการบรรทุกต่ำสุดที่แท้จริง Fmin
โหลดที่ดีที่สุดของฤดูใบไม้ผลิคือ:
เนื่องจากจำนวนรอบการทำงานเปลี่ยนจาก 6.11 เป็น 6.5 ทำให้ปริมาณการเปลี่ยนรูปและโหลดต่ำสุดของสปริงเปลี่ยนไป
ตามสูตร:
Λmin = λmax-H = (17.77-10) มม = 7.77mm
(5) ค้นหาสนาม p ของฤดูใบไม้ผลิความสูงอิสระ H0, มุมเกลียวγและความยาวของการคลี่คลายของสปริง L
ภายใต้การกระทำของ Fmax ระยะห่างระหว่างวงกลมที่อยู่ติดกันคือδ≥0.1d = 0.4mm และถ้าδ = 0.5mm ระยะห่างของสปริงที่ไม่มีการโหลดคือ
p = D + λmax / n + δ1 = (4 + 17.77 / 6.5 + 0.5) มม = 7.23mm
p โดยทั่วไปสอดคล้องกับช่วงที่กำหนดของ (1/2 ถึง 1/3) D2
ความสูงอิสระของสปริงที่ยึดแน่นอยู่ที่ปลายส่วนปลายคือ
ใช้ค่ามาตรฐาน H0 = 52 มม.
มุมเกลียวของสปริงที่ไม่มีโหลดคือ
โดยทั่วไปจะตอบสนองช่วงของγ = 5 °ถึง 9 °
ความยาวของสปริงขยายตัว
(6) การคำนวณความเสถียร
ข = H0 / D2 = 52/24 = 2.17
ด้วยแรงยึดคงที่ทั้งสองข้าง b = 2.17 <5.3>
(7) วาดเส้นลักษณะเฉพาะของสปริงและการวาดชิ้นงาน
67 อุปกรณ์บางอย่างเกี่ยวกับสปริงบิดและวิธีการของพวกเขา
อุปกรณ์สปริงแรงบิด - ตัวยึดสปริงศูนย์กลางแรงบิดวงแหวนไนล่อนยึดหน้าแปลนสปริงบิดตรงกับน้ำหนักของประตูตัวล็อกหน้าแปลนล้อเลื่อนและวงเล็บลูกปืนจัดเรียงตามลำดับ (ด้านซ้ายและด้านขวาที่ชัดเจน) สังกะสี ท่อเหล็กและใส่ใจกับว่าชิ้นส่วนสามารถติดตั้งได้อย่างถูกต้อง ใช้สกรูยึด M8x41mm เพื่อยึดตัวยึดศูนย์กลางของสปริงเกลียวให้สั้นลงตรงกลางของส่วนบนของรูและให้ความสนใจเพื่อหลีกเลี่ยงตำแหน่งของอุปกรณ์ในกล่องโซ่ ใช้สลักเกลียว M8 × 40 มม. เพื่อเชื่อมต่อวงเล็บกลางสปริงของสปริงบิดแหวนยางไนล่อนแปลนยึดและสปริงแรงบิดและต่อปลั๊กสปริงและล็อคหน้าแปลน จากนั้นปลายด้านล่างของตัวยึดแบริ่งจะเชื่อมต่อกับสกรูและน๊อต M9.5 × 19 มม. และอะแดปเตอร์ที่ปรับระดับได้ ส่วนบนของตัวยึดแบริ่งยึดเข้ากับกรอบไม้ด้านข้างที่มีสกรูหัวตารางสี่เหลี่ยมขนาด M8 × 41 มม.
แรงดึงด้านบนของสปริงของขดลวด - ใส่ปลายด้านหนึ่งของห่วงลวดสลิงบนเพลาใบหูของวงล้อล่าง ตามกฎของตารางเพื่อฤดูใบไม้ผลิแรงบิดไม่เกินหรือต่ำกว่าวงกลมครึ่งหนึ่งของจำนวนปกติของรอบที่ไม่ได้อาศัยอยู่ในเหล็กแท่งแขวนปลายอีกด้านหนึ่งของเชือกลวดบนรีลกระชับ เชือกลวด, ล็อครีล, จากนั้นล็อคหน้าแปลนล็อคและถอดแกนล็อคออก กระบวนการนี้มีความเสี่ยงมาก มันเป็นสิ่งที่ต้องให้ความสนใจกับสันติภาพ มีความจำเป็นที่จะต้องป้องกันตัวเองและป้องกันไม่ให้ผู้อื่นได้รับบาดเจ็บ