Oblicz naprężenie ścinające

Po określeniu wymiarów sprężyny, rozszerzenie Dowód siły być prowadzonym. W tym celu określa się istniejące naprężenie ścinające.

Table of Contents

Naprężenie ścinające dla sprężyn naciskowych

Sprężyna ściskająca naprężenie ścinające od siły:

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

Naprężenie ścinające Sprężyna ściskająca od przemieszczenia:

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

Podczas gdy naprężenie ścinające τ ma być używane do projektowania sprężyn obciążonych statycznie lub quasi-statycznie, zastosowanie ma skorygowane naprężenie ścinające τ_k do sprężyn obciążonych dynamicznie. Rozkład naprężeń ścinających w przekroju drutu sprężyny jest nierównomierny, największe naprężenia występują na średnicy wewnętrznej sprężyny. Przy pomocy współczynnika korekcji naciągu k, który zależy od stosunku zwojów (stosunku średniej średnicy do grubości drutu) sprężyny, można w przybliżeniu wyznaczyć największe naprężenie. Dla sprężyn obciążonych dynamicznie otrzymujemy:

Poprawiona sprężyna ściskająca z naprężeniem ścinającym:

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

gdzie dla k (według Bergsträssera) obowiązuje następująca zależność: $\Large \kappa=\frac{\frac{D}{d}+0.5}{\frac{D}{d}-0.75}$

Teraz porównanie jest dokonywane z dopuszczalnym napięciem. Jest to zdefiniowane w następujący sposób:

Dopuszczalne napięcie sprężyny naciskowej:

\Large \tau_{{zul}}=0.5\cdot R_{{m}}

lub

\Large \tau_{{czul}}=0.56\cdot R_{{m}}

Wartości dla Minimalna wytrzymałość na rozciąganie R_m zależą od grubości drutu i można je znaleźć w normach odpowiednich materiałów.

Z reguły musi być możliwe ściskanie sprężyn ściskanych do długości bloku, dlatego dopuszczalne naprężenie przy długości bloku wynosi tc_zul do rozważenia.

W dynamiczny stres musi niższe i wyższe napięcie (t_k1 i t_k2) odpowiedniego skoku. Różnica to napięcie udaru. Zarówno naprężenie górne, jak i naprężenie skoku nie mogą przekraczać odpowiednich dopuszczalnych wartości. To są Wykresy wytrzymałości zmęczeniowej normy EN 13906-1: 2002 odnosić się do. Jeśli naprężenia wytrzymają to porównanie, sprężyna jest odporna na zmęczenie z granicznym cyklem obciążenia równym 10⁷.

Naprężenie ścinające dla sprężyn naciągowych

Jak z Obliczenia sprężyn naciskowych należy określić istniejące naprężenie ścinające.

Naprężenie ścinające:

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

Skorygowane napięcie skoku należy również obliczyć dla obciążenia dynamicznego (patrz rozdział 1.4.2.2).

Skorygowane naprężenie ścinające :

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

Dopuszczalne napięcie:

\Large \tau_{{zul}}=0.45 \cdot R_{{m}}

Istniejące maksymalne napięcie t_n dla największych podróży s_n jest równa dopuszczalnemu napięciu. Jednak do Relaks Aby tego uniknąć, w praktyce należy wykorzystać tylko 80% tego skoku sprężyny.

\Large s_{{2}}=0.8 \cdot s_{{n}}

Nie można podać ogólnie stosowanych wartości wytrzymałości zmęczeniowej dla obciążeń dynamicznych, ponieważ w miejscach zginania oczek mogą wystąpić dodatkowe naprężenia, z których niektóre mogą przekraczać dopuszczalne naprężenia. W związku z tym sprężyny naciągowe należy w miarę możliwości poddawać obciążeniom statycznym tylko . Jeśli nie można uniknąć dynamicznego stresu, należy wybrać kąt Oczka zrezygnować z końcówek walcowanych lub wkręcanych i stosować je. Test żywotności w późniejszych warunkach pracy ma sens. ZA Utwardzanie powierzchniowe poprzez śrutowanie nie jest wykonalne z powodu ciasnych zakrętów.

Objaśnienie symboli:
d = średnica drutu (mm)
D = średnia średnica cewki (mm)
F = siła sprężyny (N)
G = moduł ścinania (N / mm²)
n = liczba sprężynujących cewek (sztuk)
Rm = minimalna wytrzymałość na rozciąganie (N / mm²)
s = skok sprężyny (mm)
τ = naprężenie ścinające (N / mm²)
τzul = dopuszczalne naprężenie ścinające (N / mm²)
τczul = dopuszczalne naprężenie ścinające dla długości bloku (N / mm²)

Dodatkowe informacje: