166 3- Potoczenia elementów martyn
•P
(2.118*)
Ml
gdzie / = 2itRn — długość sprężyny, n — liczba czynnych zwoi. R = D/2, G — moduł sprężystości poprzecznej, /, — brzegowy moment bezwładności
Przemieszczenie f pod wpływem obciążenia F wzdłuż osi O-O, na odległości R od osi zwoju, przy obrocie o kąt dę» wynosi d\f = Rdq>, wobec tego całkowile ugięcie f = Rtp, skąd
/
R‘
<P =
(2.118b)
Po porównaniu wzorów (2.118a) i (2.11 Sb) otrzymamy (dla drutu o przekroju kołowym)
skąd
Sztywność sprężyny C = F/f, czyli
/*
8 F Gd
C =
6nd* |
(2.119) |
‘ /Z)V | |
» |
(2.I20) |
Gd |
(2.121) |
(4 Mi |
Z otrzymanego wzoru wynika, że dła każdej sprężyny śrubowej sztywność C = const Przy obliczaniu sprężyn, w zależności od ich przeznaczenia, sztywność C oraz wartość Djd zazwyczaj przyjmuje się jako zadane.
Siła napięcia sprężyny F zmienia się w zależności od ugięcia /. Zmienność *f przedstawiono nu rys. 2.86 w postaci linii prostej pochylonej pod kątem a, pr?}!
uyflngii = C. Pokazano tu również współrzędne części nierobocze) (napięcie wstępne)
Modcinku od/* 0 do/=/, oraz roboczej na odcinku od /=»/, do/= /j, a także wartość nąjwiększego ugięcia f=fmu(F= /w). W przypadku sprężyn ściskanych jgljta się przyjmować żw = (1,15-4-1,20)+3, rozciąganych Pm,, = Fj.
poza obliczanymi wielkościami, di D, należy przyjąć lub obliczyć liczbę zwoi n, «iedy ugięcie sprężyny przypadające na jeden zwój
fi
<- _ * ma*
n \
Podziałka nawinięcia sprężyny
Wysokość sprężyny nieobciążonej
Hx t)s t„n + 1,5 A (1122)
i naprężonej z uwzględnieniem niepracującej
Śrubowe sprężyny stożkowe. Sprężyny stożkowe (rys. 2.88) stosuje się jako ściskane w przypadkach, gdy wymagana jest progresywna zmiana sztywności. Sprężyny tego rodzaju charakteryzują się szybkim tłumieniem drgań, ponieważ zwoje o różnej średnicy charakteryzują się różnym okresem drgań.
Obliczenia tych sprężyn przeprowadza się podobnie jak walcowych, z tym że ugięcie wyznacza się ze wzoru
Etywność sprężyny
F Gd4
C » —•=-—— - 0124)
/ 16«(*§+ *?)(**
Sprężyny śrubowe i walcowe pracujące na zginanie. Moment skręcający obciążający sprężynę przedstawioną na rys. 2.89a
Udać R0 — ramię, na którym przyłożono silę F, Mę — moment zginający.
Z warunku wytrzymałości
tynika,że
FR0 ss 0,ldł*,(;),
8dzie Arf(.)— naprężenia dopuszczalne przy obciążeniach stałych lub zmiennych.