Конструирование и расчет автомобиля. Расчет пружин - 10 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

9
Отношение d/2D - малая величина, как правило d/2D < 0,1 и поэтому им
можно пренебречь; это равносильно тому, чтобы вести расчет стержня
пружины только на кручение, пренебрегая сдвигом. В применяемых для
пружин отношении D/d погрешность невелика. В автомобилях применяют
более жесткие пружины, например пружины гашения крутильных колебаний,
клапанов и др. Поэтому напряжения пружины вычисляют с учетом
поправочного коэффициента к
(2.3)
где
- коэффициент, учитывающий влияние кривизны витков и
поперечной силы на величину напряжений в пружине при с > 4, здесь
с = D/d - индекс пружины, где D - средний диаметр витка пружины, мм;
d - диаметр круглой проволоки, мм.
Определение коэффициента к для пружин растяжения-сжатия
прямоугольного сечения рассмотрены в работе [1].
Условие прочности пружины имеет вид
Для стальных пружин применяют материал повышенного качества и
допускаемое напряжение составляет
= 700...900МПа.
Рассмотрим деформацию пружины, т. е. изменение ее длины в
направлении оси пружины, называемой осадкой. Усилие и деформация
пружины взаимосвязаны. Обозначим / деформацию пружины под действием
двух сил F, приложенных по концам и направленных вдоль ее оси в
противоположные стороны. При этом работа А статически приложенных сил F
на перемещении, равном деформации/, определяется из выражения
(2.4)
(2.5)
Потенциальную энергию U деформации пружины, вызванной силами F,
определяют от крутящих моментов
возникающих в поперечных
сечениях прутка пружины:
где - модуль сдвига стали, Ml 1а;
- число рабочих витков [полное число витков
; здесь 1,5-2
витка идут на поджатие для создания опорной поверхности у пружины.
- рабочая длина прутка пружины, мм; - полярный момент
инерции поперечного сечения прутка,
На основании закона сохранения энергии
Приравнивая
значения (2.4) и (2.5), получают соотношение

Страницы