Конструирование и расчет автомобиля. Расчет пружин - 7 стр.

UptoLike

Составители: 

2. ВИТЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ПРУЖИНЫ
2.1. Определение параметров пружин
При расчете витых цилиндрических пружин сжатия и растяжения в
литературных источниках применяют приближенные формулы в конечном
виде. Однако студент должен знать теоретическое обоснование и вывод этих
формул, без чего трудно понять смысл применяемых приближенных формул.
Учитывая, что расчет цилиндрических пружин, работающих на сжатие и
растяжение, выполняется одинаково, рассмотрим отдельно взятую витую
цилиндрическую пружину растяжения. На рис. 2.1 изображена пружина
растяжения в свободном состоянии (без нагрузки) и ее геометрические
параметры.
Витая пружина может рассматриваться как пространственно изогнутый
брус круглого сечения, осевая линия которого в простейшем случае
представляет собой винтовую линию. Геометрическая форма осевой линии
определяется средним диаметром витка D, числом витков п пружины и углом
подъема витков а (см. рис. 2.1). Подъем витка а характеризует шаг пружины
6
Рис.
Угол подъема витка а обычно не превышает 10... 12°.
Рассмотрим пружину, нагруженную по концам растягивающими силами
F, действующими вдоль оси пружины и направленными в противоположные
стороны.
Рассечем мысленно пруток плоскостью, проходящей через ось пружины
(рис. 2.2, а). Верхняя часть будет находиться в равновесии под действием
внешней силы F и внутренних усилий в проведенном сечении прутка,
заменяющих влияние отброшенной части пружины на верхнюю.