Każda konstrukcja sprężyny naciskowej składa się z dwóch etapów :
1. Dowód działania, z weryfikacją wymiarów, sztywności sprężyny, sił, skoku sprężyny i zachowania wibracyjnego.
2. Dowód wytrzymałości, z weryfikacją zgodności z dopuszczalnym naprężeniem lub wytrzymałością zmęczeniową.
Table of Contents
Dowód funkcji
Poniższe dotyczy cylindrycznych sprężyn naciskowych wykonanych z drutu o przekroju kołowym.
Wiosenna stawka :
z R = F / s wynika …
Siła sprężyny :
tak jak …
Skok zawieszenia :
Dowód siły
Po określeniu wymiarów sprężyny należy zweryfikować wytrzymałość. W tym celu określa się istniejące naprężenie ścinające.
Napięcie od siły :
Napięcie z drogi :
Podczas gdy naprężenie ścinające Ʈ jest używane do projektowania sprężyn obciążonych statycznie lub quasi-statycznie, skorygowane naprężenie ścinające Ʈk stosuje się do sprężyn obciążonych dynamicznie. Rozkład naprężeń ścinających w przekroju drutu sprężyny jest nierównomierny. Największe napięcie występuje na wewnętrznej średnicy sprężyny. Za pomocą współczynnika korekcji naciągu „k”, który zależy od stopnia nawijania (stosunku średniej średnicy „D” do rozmiaru drutu „d”) sprężyny, można w przybliżeniu określić najwyższe naprężenie. Dla sprężyn obciążonych dynamicznie otrzymujemy:
Skorygowane naprężenie ścinające : Ʈk = k · Ʈ
gdzie dla k ma zastosowanie (według Bergsträßer):
Teraz porównanie jest dokonywane z dopuszczalnym napięciem. Jest to zdefiniowane w następujący sposób:
Dopuszczalne napięcie:
Wartości minimalnej wytrzymałości na rozciąganie Rm zależą od grubości drutu i są w odpowiednich normach Materiały znaleźć. Z reguły musi istnieć możliwość ściśnięcia sprężyn naciskowych do długości bloku, dlatego należy uwzględnić dopuszczalne naprężenie dla długości bloku Ʈczul. W stres dynamiczny należy określić dolne i górne napięcie (Ʈk1 i Ʈk2) odpowiedniego skoku. Różnica to napięcie udaru. Zarówno naprężenie górne, jak i naprężenie skoku nie mogą przekraczać odpowiednich dopuszczalnych wartości. Są to wykresy wytrzymałości zmęczeniowej EN 13906-1 do znalezienia lub w Program do obliczania sprężyn WinFSB sprawdzić ( Obliczanie sprężyny naciskowej wideo za pomocą WinFSB ). Jeśli naprężenia wytrzymują to porównanie, sprężyna jest odporna na zmęczenie przy cyklu obciążenia granicznego 10 7th