Wydział Budowy Maszyn i Informatyki

Rok akademicki: 2011/2012

Studia: stacjonarne/inżynierskie

Semestr: 4

Kierunek: mechanika i budowa maszyn

Grupa 1b

PRACA DOMOWA NR 1

Projektowanie układu dwustronnego sprężyn

Dane:

H=500mm

F_d=1000 N

F_g=860 N

f_d=40 mm

Wartości przyjęte:

Q₀=500N

g=5 mm

1. Obliczenia wstępne:

• Sztywność zastępcza C_n:

• Założenia C₁ oraz C₂:

C₁=11,2

C₂=13,8

• Ugięcia zmontowania f_zm1 oraz f_zm2:

• Przesunięcie tłoczyska w górę pod działaniem siły F_g:

• Przesunięcie tłoczyska w dół pod działaniem siły F_d:

• Obciążenie sprężyny:

Pod działaniem siły F_d:

Pod działaniem siły F_g:

Obliczenia geometryczne:

• Wartości przyjęte:

Średnice drutów:

d₁=8 mm

d₂=8 mm

Średnice podziałowe D:

D₁=66mm

D₂=65 mm

Liczby zwojów czynnych sprężyn Z_c:

Z_c1=13

Z_c2=11

• Całkowite liczby zwojów sprężyny Z:

Z₁=Z_c1+1,5=13+1,5=14,5

Z₂=Z_c2+1,5=11+1,5=12,5

• Sztywność sprężyny C: (G - moduł sprężystości poprzecznej materiału sprężyny)

• Wskaźniki sprężyny w:

• Współczynniki poprawkowe k:

• Naprężenia styczne bez uwzględnienia współczynnika k:

• Naprężenia styczne z uwzględnieniem współczynnika k:

• Średnice drutów d:

• Liczba zwojów czynnych sprężyny Z_c:

• Nominalne długości sprężyn zblokowanych l_blnom:

• Długości sprężyn zblokowanych l_bl:

• Długości sprężyn nieobciążonych l₀:

• Suma prześwitów w sprężynie nieobciążonej ∑a:

• Suma najmniejszych prześwitów ∑a_min: (x - współczynnik zależny od wskaźnika w)

• Warunek nie blokowania się sprężyn:

Sprawdzenie wytrzymałości zmęczeniowej:

• Naprężenia wstępne τ_k0:

• Według PN-85/M-80701 (rys. I-3):

Dla
oraz d₁₌8 mm:

Dla
oraz d₁=8 mm:

• Maksymalne naprężenia styczne τ_kmax:

• Rozpiętość cyklu naprężeń wyznaczona z wykresu równa największemu dopuszczalnemu przyrostowi naprężeń stycznych na drodze pracy spręzyny:

• Rozpiętość cyklu naprężeń równa przyrostowi naprężeń stycznych na drodze pracy sprężyny:

• Wykres pracy układu sprężyn:

---