8. Чертежи пружин
8.1. Общие сведения
Детали машин и механизмов, служащие для накопления энергии за счет упругой деформации, называются пружинами.
По форме они подразделяются на следующие: винтовые цилиндрические (рис. 8.1, а, б, в); винтовые конические (рис. 8.1, г, д); спиральные (рис. 8.1, е); пластинчатые (рис. 8.1, з); тарельчатые (рис. 8.1, ж).
По виду деформации и условиям работы они подразделяются на следующие: пружины сжатия (рис. 8.1, а, б, г, д, ж); растяжения (рис. 8.1, в); кручения (рис. 8.1, е, и, к); изгиба (рис. 8.1, в).
По форме поперечного сечения витков пружины бывают круглого сечения (рис. 8.1, а, в, г, и, к); квадратного (рис. 8.1, б); прямоугольного (рис. 8.1, д, з).
Рис. 8.1. Виды пружин
По направлению навивки различают пружины с правой и левой навивкой.
8.2. Правила выполнения рабочих чертежей пружин
Рабочие чертежи пружин должны быть выполнены в соответствии с требованиями ГОСТ 2.401-68.
пружины всех типов изображают в свободном состоянии, когда на пружину не действуют внешние силы. Винтовые пружины на рабочих чертежах изображают горизонтально и только с правой навивкой. Действительное направление навивки указывают в технических требованиях.
Если пружина имеет более четырех рабочих витков, то на рабочем чертеже пружины показывают 1–2 витка с каждого ее конца. Вместо изображения остальных витков через центры сечений витков проводят штрихпунктирные осевые линии.
Опорные витки цилиндрических винтовых пружин сжатия бывают поджаты или на длине целого витка, или на 3/4 длины витка. На опорных витках шлифовкой создают плоскую опорную поверхность, перпендикулярную оси пружины. Это предупреждает перекосы пружины при воздействии на нее осевых сил.
На рабочем чертеже поджатие и торцовку опорных витков показывают сближением крайних витков пружины с плоскими торцами. Такие пружины имеют несколько рабочих витков и 1,5…2 нерабочих (опорных) витка.
Приняты обозначения:
n – число рабочих витков, имеющих полное сечение, определяется расчетом и округляется до 0,5 витка;
n1 – полное число витков, n1= n + 1,5.
На
рис. 8.2 показаны варианты построения
поджатых опорных витков пружин и
приведены следующие параметры: Sk
– толщина конца опорного витка;
–
зазор между концом опорного витка и
соседним рабочим витком;
–
опорная поверхность, соответствующая
углу зашлифовки;H3
– длина пружины при максимальной
нагрузке.
Вариант “б” от варианта “а” отличается наименьшим весом пружины. Наличие зазора не оказывает влияния на работу пружины.
Длину развернутой пружины сжатия (заготовки) можно подсчитать по формуле
,
где D – наружный диаметр пружины; d – диаметр проволоки; t – шаг в свободном состоянии.
Подкоренное выражение можно определить графически (рис. 8.2, в).
Рис. 8.2. Построение поджатых опорных витков пружины: а) поджато 3/4 витка и зашлифовано 3/4 окружности;
б) поджат целый виток и зашлифовано 3/4 окружности; в) схема определения длины развернутой пружины
Винтовые пружины растяжения отличаются от пружин сжатия тем, что в свободном состоянии их витки плотно, без зазоров прилегают друг к другу так, что их шаг t равен диаметру проволоки d. Все витки пружины растяжения, за исключением кольцевых зацепов, являются рабочими (рис. 8.3).
|
Рис. 8.3. Пружина растяжения |
Длина развернутой пружины растяжения рассчитывается по формуле
L
=
Пример выполнения рабочего чертежа пружины приведен на рис. 8.4. В технических требованиях указываются:
|
(
D – d ) ( n + 2 ).В основной надписи чертежа (графа 3) указывается материал из которого навивается пружина, например:
Проволока ll – 4.0 ГОСТ 9389-75,
где ll – класс изготовления проволоки (нормальная);
4.0 – диаметр проволоки.
Проволоку изготовляют из стали марок 65Г, 50 х А и др. Выбор материала зависит от параметров пружины по ГОСТ 13.766-68.
Рис. 8.4. Пример выполнения рабочего чертежа пружины