Vypočítejte smykové napětí › Gutekunst Federn › Bergsträsser, Festigkeitsnachweis, Korrigierte Schubspannung, Schubspannung, Schubspannung Druckfedern, Schubspannung Zugfedern, Zulässige Spannung

Po určení rozměrů pružiny se Důkaz síly být veden. Za tímto účelem se stanoví stávající smykové napětí.

Table of Contents

Smykové napětí pro tlačné pružiny

Tlaková pružina ve smyku od síly:

\Large\tau=\frac{8DF}{\pi d^{3}}

Smykové napětí Tlaková pružina z posunu:

\Large\tau=\frac{Gds}{\pi nD^{2}}

Zatímco pro návrh staticky nebo kvazistaticky zatížených pružin se má použít smykové napětí τ, použije se korigované smykové napětí τ_k pro dynamicky namáhané pružiny. Rozložení smykového napětí v průřezu drátu pružiny je nerovnoměrné, nejvyšší napětí nastává na vnitřním průměru pružiny. S korekčním faktorem napětí k, který závisí na poměru navíjení (poměr středního průměru k tloušťce drátu) pružiny, lze přibližně určit nejvyšší napětí. U dynamicky namáhaných pružin dostaneme:

Opravená tlačná pružina se smykovým napětím:

\Large \tau_{{\kappa}}=\kappa\cdot\tau

kde pro k platí (podle Bergsträssera): $\Large \kappa=\frac{\frac{D}{d}+0,5}{\frac{D}{d}-0,75}$

Nyní je provedeno srovnání s povoleným napětím. To je definováno takto:

Přípustné napětí tlačné pružiny:

\Large \tau_{{zul}}=0,5\cdot R_{{m}}

nebo

\Large \tau_{{czul}}=0,56\cdot R_{{m}}

Hodnoty pro Minimální pevnost v tahu R_m jsou závislé na tloušťce drátu a lze je najít v normách příslušných materiálů.

Zpravidla musí být možné stlačit tlačné pružiny až do délky bloku, proto je přípustné napětí při délce bloku tc_zul zvážit.

Na dynamické napětí musí spodní a horní napětí (t_k1 a t_k2) příslušného zdvihu lze určit. Rozdíl je v zdvihovém napětí. Horní napětí i napětí zdvihu nesmí překročit odpovídající přípustné hodnoty. Tohle jsou Diagramy únavové pevnosti podle EN 13906-1: 2002 odkazují na. Pokud napětí vydrží toto srovnání, je pružina odolná proti únavě s cyklem mezního zatížení 10⁷.

Smykové napětí pro tažné pružiny

Stejně jako u Výpočty tlačné pružiny je třeba určit stávající smykové napětí.

Smykové napětí:

\Large \tau=\frac{8DF}{\pi d^{3}}

Opravené napětí zdvihu je třeba vypočítat také pro dynamické zatížení (viz kapitola 1.4.2.2).

Opravené smykové napětí :

\Large \tau_{{\kappa}}=\kappa\cdot\tau

Přípustné napětí:

\Large \tau_{{zul}}=0,45 \cdot R_{{m}}

Stávající maximální napětí t_n pro největší cestování s_n je nastavena na hodnotu rovnající se povolenému napětí. K tomu Relaxace Aby se tomu zabránilo, mělo by se v praxi použít pouze 80% tohoto pojezdu pružiny.

\Large s_{{2}}=0,8 \cdot s_{{n}}

Pro dynamická zatížení nelze uvést žádné obecně platné hodnoty únavové pevnosti, protože v ohybových bodech oček mohou nastat další napětí, z nichž některá mohou překročit přípustná napětí. Tažné pružiny by proto měly být pokud možno vystaveny statickému zatížení . Pokud se nelze vyhnout dynamickému namáhání, mělo by se jednat o úhel Očka obejděte se a použijte válcované nebo zašroubované koncové díly. Zkouška životnosti za pozdějších provozních podmínek má smysl. A Zpevnění povrchu brokováním není možné z důvodu těsných zatáček.

Vysvětlení symbolů:
d = průměr drátu (mm)
D = střední průměr cívky (mm)
F = síla pružiny (N)
G = modul smyku (N / mm²)
n = počet pružných cívek (kusů)
Rm = minimální pevnost v tahu (N / mm²)
s = zdvih pružiny (mm)
τ = smykové napětí (N / mm²)
τzul = přípustné smykové napětí (N / mm²)
τczul = přípustné smykové napětí pro délku bloku (N / mm²)

Dodatečné informace: