Recenze

Výpočet válcových vinutých pružin

kde Р — síla působící podél osy pružiny; D — střední průměr cívky; d- průměr drátu, ze kterého je pružina vyrobena; k — korekční faktor, který bere v úvahu zakřivení osy vinutí pružiny a vliv příčné síly:

Prodloužení neboli sedání pružiny je určeno vzorcem

kde P – počet pracovních otáček pružiny; G je smykový modul.

Příklad 10. Válcová vinutá pružina je vyrobena z ocelové tyče d = 16 mm. Průměrný průměr závitů D = 120 mm, modul smyku G = 8,0-10 N/mm4. Při působení síly P = 2 N by se sedání pružiny mělo rovnat λ = 40 mm. Určete největší smyková napětí v závitech pružiny a požadovaný počet jejích pracovních závitů.

rozhodnutí

Největší smyková napětí se vypočítají pomocí vzorce

Dosazením číselných hodnot dostaneme

Sedlo pružiny je určeno vzorcem:

ze kterého zjistíme požadovaný počet pracovních otáček:

Celkový počet závitů tlačné pružiny je třeba brát jako poněkud větší. Proto přijímáme n_п = 9 otáček.

Příklad 11. Zkontrolujte sílu pružiny (obr. 2.42, а), pokud [t] = 450 N/mm2.

rozhodnutí

Vypočítáme sílu vznikající v pružině (obr. 2.42, б):

Maximální napětí vyskytující se na jaře:

Dosazením číselných hodnot získáme

tj. je zajištěna síla pružiny.

Kontrolní otázky a úkoly

1. Jak se nazývá napjatost, ke které dochází při kroucení kruhového nosníku (hřídele)?

2. Napište Hookeův zákon pro smyk.

3. Jaký je torzní modul pružnosti oceli? V jakých jednotkách se měří?

4. Jaký je vztah mezi úhlem střihu a úhlem zkroucení?

5. Jak je rozloženo smykové napětí při kroucení? Jaké je napětí ve středu kruhového průřezu?

6. Napište vzorec pro výpočet napětí v libovolném bodě průřezu.

7. Co je to polární moment setrvačnosti? Jaký fyzikální význam má tato veličina? Jaké jednotky se používají k jeho měření?

Napište vzorec pro výpočet polárního momentu setrvačnosti pro kružnici.

8. Napište vzorec pro výpočet napětí na povrchu hřídele při krutu. Jak se změní napětí, když se průměr hřídele zdvojnásobí?

9. Proč je pro díly podléhající kroucení zvolen kruhový průřez?

10. Jaký je pevnostní výpočet?

11. Jaký je výpočet tuhosti?

12. Porovnejte nosnost dvou hřídelí vyrobených ze stejného materiálu a majících přibližně stejnou plochu průřezu na základě velikosti přípustných momentů. с = 0,55 (obr. 27.5). Srovnání se provádí pomocí vzorce [M_к] = [τ_K]W_p.

13. Odpovězte na otázky v testové úloze.