Диалоговое окно "Генератор компонентов пружины сжатия" — вкладка "Расчет"

Задаются параметры для расчета пружины сжатия. Можно рассчитывать данные генератора на основе данных, выбранных на вкладке "Модель".

Вызов:

Лента: вкладка "Модель" панель "Пружина" "Сжатие" , затем переключитесь на вкладку "Расчет".

Расчет прочности пружины

Расчет прочности пружины	Проектирование размеров пружины сжатия для указанной нагрузки
Проверочный расчет пружины	Вычисляются сборочные размеры и проверяется прочность пружины сжатия для указанных значений нагрузки и размеров пружины.
Расчет рабочих сил	Расчет сил, вызванных пружиной сжатия заданных размеров.

Параметры расчета

Выберите параметры для расчета пружины.

Тип проектирования	Прим.: Этот параметр доступен, только если выбрать "Проектирование пружины сжатия" в области "Расчет прочности пружины".
	F, сборочные размеры d, L 0 , n, D	Подходящий диаметр проволоки, число витков и диаметр пружины спроектированы в соответствии с указанной нагрузкой d F 1 , F 8 и сборочными размерами L 1 , L 8 , H пружины сжатия.
	F, D d, L 0 , n, сборочные размеры	Подходящий диаметр проволоки, число витков, длина, сборочные размеры L 1 , L 8 , H пружины спроектированы в соответствии с указанной нагрузкой F 1 , F 8 и диаметром пружины сжатия.
	F 8 , D, сборочные размеры d, L 0 , n, F 1	Подходящий диаметр проволоки, число витков, длина пружины и требуемая сила F 1 в предварительно загруженном состоянии спроектированы в соответствии с указанной рабочей силой F 8 , диаметром, сборочными размерами L 1 , L 8 , H пружины сжатия.
Метод коррекции кривизны напряжения	Используйте раскрывающийся список, чтобы выбрать метод коррекции кривизны напряжения.
	Для спиральных пружин напряжение, действующее на витки пружины при указанной нагрузке, рассчитывается для простого кручения. Дополнительное напряжение при изгибе появляется на витке из-за скругления. Поэтому напряжение корректируется в расчете с помощью поправочного коэффициента. Так как обычно используется несколько разных коэффициентов, выберите в списке поправочный коэффициент, который будет соответствовать локальным требованиям по применению или рекомендуемым стандартам.
	Прим.: При расчете прочности пружины, подверженной статической нагрузке, наилучший результат достигается при использовании поправочного коэффициента Генера.
	Подсказка: для пружин, подверженных статической нагрузке, поправочные коэффициенты обычно не используются.
Подбор сборочных размеров	Прим.: Этот параметр доступен, только если в области "Тип расчета прочности пружины" выбрать "Проектирование пружины сжатия", а из выпадающего списка "Тип проектирования" выбрать F, D d, L0, n, сборочные размеры.
	Проектирование всех сборочных размеров L 1 , L 8 , H	Указана длина L1 предварительно нагруженной пружины.
	Мин. Задана длина при нагрузке L 1	Подходящий диаметр проволоки, число витков, длина, сборочные размеры L 1 , L 8 , H пружины спроектированы в соответствии с указанной нагрузкой F 1 , F 8 и диаметром пружины сжатия.
	Макс. Задана длина при нагрузке L 8	Рассчитываются рабочее отклонение и длина предварительно нагруженной пружины, соответствующие указанным значениям нагрузки, диаметра и длины полностью нагруженной пружины.

Нагрузка

Используется для характеристик входной силы.

Прим.: Этот параметр недоступен при расчете рабочих сил.

Размеры

Введите или измерьте размеры пружины.

Витки пружины

Округление числа витков	Задайте значение для округления количества витков.
Рабочие витки	Задайте количество рабочих витков пружины.

Материал пружины

Выберите материал пружины и его свойства. Нажмите , чтобы открыть базу данных материалов, в которой можно выбрать подходящий материал.

Предупреждение: параметры прочности материала определяются эмпирически и отражают минимальные значения, применимые к группе материалов. Хотя эти значения схожи со значениями, полученными в результате измерения определенных материалов, рекомендуется при окончательных расчетах использовать параметры материала в соответствии с документом материала или характеристиками изготовителя.
Материал	Укажите материал или выберите его в базе данных материалов.
	Если материал выбран в базе данных материалов, его значения вставляются автоматически в следующие поля редактирования и эти поля блокируются. Чтобы разблокировать поля, снимите флажок.
Предел прочности при растяжении	Введите значение предела прочности при растяжении материала пружины.
Допустимое напряжение при кручении	Введите допустимое значение напряжения кручения для материала пружины.
Модуль упругости поверхности	Введите модуль упругости материала пружины.
Плотность	Введите значение плотности материала пружины.
Коэф. использования материала	Введите коэффициент использования материала пружины. Нажмите рядом с полем редактирования, чтобы открыть диалоговое окно, в котором можно задать значение.
	Этот коэффициент дает отношение между напряжением при кручении полностью нагруженной пружины и допустимым напряжением при кручении (например, u S » τ 8 / τ A . Чем больше величина коэффициента, тем меньше материала уходит на изготовление пружины и тем меньшими получаются ее размеры и требуемое посадочное место; однако, при этом становится хуже эксплуатационная стабильность пружины. Поэтому данный коэффициент является по существу обратной величиной по отношению к коэффициенту запаса прочности. При обычных условиях эксплуатации рекомендуемое значение коэффициента использования материала находится в диапазоне u S = 0,75 ... 0,95. Если же пружина работает в агрессивной среде, при повышенной температуре или при высоких нагрузках, коэффициент следует понижать.
	Значение коэффициента использования материала выбирается в диалоговом окне, в котором высвечивается целый ряд рекомендуемых значений.

Проверка изгибов

Установите флажок, чтобы ввести или измерить значения.

В раскрывающем списке выберите параметр.

Усталостная нагрузка

Установите флажок, чтобы ввести или измерить значения.

В раскрывающем списке выберите параметр.

Запас прочности

Введите запас прочности материала пружины. Нажмите рядом с полем редактирования, чтобы открыть диалоговое окно, в котором можно задать значение. Коэффициент используется при расчете динамически нагруженных пружин (циклическое усталостное нагружение в течение срока службы N > 10 5 рабочих ходов). Выводится из отношения предела выносливости пружины к напряжению при кручении материала полностью нагруженной пружины, т. е. k f » τ*** e / τ 8 . В стандартных рабочих условиях рекомендуемое значение запаса прочности при пределе усталости k f находится в диапазоне 1,1 ... 1,5. Однако для пружин, функционирующих в коррозийной среде, при высокой температуре или ударной нагрузке следует использовать более высокие значения k f . Агрессивная среда оказывает серьезное влияние на усталостную прочность пружины, так как в результате этого влияния допустимая нагрузка пружины может снизиться до одной пятых в зависимости от материала и типа агрессивной среды. Значение запаса прочности выбирается в диалоговом окне, где указывается область рекомендуемых значений.

Сборочные размеры

Выпадающий список недоступен, если из выпадающего списка "Тип проектирования" выбрать F, D d, L ₀ , n, сборочные размеры. Необходимо выбрать параметр "Расчет рабочих сил" в области "Расчет прочности пружины".

H, L 1 L 8	Выполняется расчет длины полностью нагруженной пружины для заданного рабочего отклонения и длины предварительно сжатой пружины.
H, L 8 L 1	Выполняется расчет длины предварительно сжатой пружины для заданного рабочего отклонения и длины полностью нагруженной пружины
L 1 , L 8 H	Выполняется расчет рабочего отклонения для заданной длины предварительно сжатой пружины и полностью нагруженной пружины.

(Подробности)

Отображение дополнительных параметров для проектирования пружины. Чтобы отобразить область "Дополнительные параметры", нажмите кнопку "Подробности" в правом нижнем углу вкладки "Расчет".

Подбор рабочего отклонения
Прим.: Этот параметр доступен, только если в области "Расчет прочности пружины" выбрать "Проектирование пружины сжатия", а из выпадающего списка "Тип проектирования" выбрать F, D d, L 0, n, сборочные размеры.
Не указано	Рассчитывается рабочее отклонение пружины, соответствующее указанным значениям нагрузки и диаметра пружины.
Минимальная рабочая деформация	Рассчитывается рабочее отклонение пружины, превышающее минимально допустимое значение H min и соответствующее указанным значениям нагрузки и диаметра пружины.
Максимальная рабочая деформация	Рассчитывается рабочее отклонение пружины, меньшее максимально допустимого значения H max и соответствующее указанным значениям нагрузки и диаметра пружины.
Диапазон отклонения	Рассчитывается рабочее отклонение пружины, максимально приближенное к запрашиваемому отклонению H' и соответствующее указанным значениям нагрузки и диаметра пружины.
Подбор диаметра пружины
Прим.: Этот параметр доступен, только если в области "Расчет прочности пружины" выбрать "Проектирование пружины сжатия", а из выпадающего списка "Тип проектирования" выбрать F, сборочные размеры d, L0, n, D.
Не указано	Рассчитывается минимально возможное значение диаметра пружины, подходящее для заданных значений нагрузки и сборочных размеров пружины.
Минимальный диаметр	Рассчитывается минимально возможное значение диаметра пружины, превышающее минимально допустимое значение D2 min и подходящее для заданных значений нагрузки и сборочных размеров пружины.
Максимальный диаметр	Подбор подходящего наружного диаметра пружины, не превышающего максимальное допустимое значение D1 max , для заданных нагрузки и сборочных размеров пружины.
Диапазон диаметра	Подбор подходящего диаметра пружины, ближайшего к искомому диаметру D', для указанной нагрузки и сборочных размеров пружины.

Результаты

Чтобы отобразить область результатов в правой части вкладок "Модель" и "Расчет", дважды щелкните двойную линию справа или нажмите угловую скобку.

Отображение расчетных значений размеров, таких как масса пружины или длина проволоки. Нажмите кнопку "Рассчитать" для отображения значений. Единицы измерения значений результатов можно изменить. Дважды щелкните заданное значение, которое требуется изменить.

Следующие выходные параметры отображаются на панели результатов.

• Расстояние между пружинами со свободными витками (a)
• Шаг свободной пружины (t)
• Поправочный коэффициент Валя (K _w )
• Константа пружины (k)
• Мин. Деформация пружины при нагрузке (s ₁ )
• Общая деформация пружины (s ₈ )
• Ограниченная деформация пружины (s ₉ )
• Рабочая деформация пружины (s _work )
• Макс. Допустимая деформация пружины (s _max )
• Предельная длина пружины при испытании (L _minf )
• Теоретическая предельная длина пружины (L ₉ )
• Предельное усилие пружины (F ₉ )
• Мин. Напряжение при нагрузке (τ ₁ )
• Макс. Напряжение при нагрузке (τ ₈ )
• Непрерывное продольное напряжение (τ ₉ )
• Критическая скорость пружин (v)
• Собственная частота колебаний пружины (f)
• Энергия деформации (W ₈ )
• Длина проволоки (l)
• Масса пружины (m)

Прим.: Более подробное описание расчетных параметров в метрических или британских единицах см. в «Блокноте инженера».

Сводка сообщений

Отображение отчетов о расчете. Чтобы открыть область "Сводка сообщений" в нижней части вкладок "Расчет" и "Модель", дважды щелкните двойную линию или нажмите угловую скобку.

Команды панели инструментов