Obliczenia podstawowe sprężyn talerzowych

Obliczenia są wykonywane w jednostkach metrycznych lub angielskich. W zestawie norm ANSI obliczenia wykonywane są w jednostkach angielskich.

Obliczenia są wykonywane w płaszczyznach XY i XZ oraz wyliczana jest suma ich kwadratów.

Parametry obliczane

Wysokość stożka ściętego sprężyny nieobciążonej

h = H - t [mm, cal]

gdzie:

	H	wysokość nieobciążonej sprężyny [mm, cal]
	t	grubość materiału sprężyny [mm, cal]

Współczynnik średnic

gdzie:

	D	zewnętrzna średnica sprężyny [mm, cal]
	d	wewnętrzna średnica sprężyny [mm, cal]

Współczynnik obliczeń α

Współczynnik obliczeń β

Współczynnik obliczeń γ

Graniczne ugięcie podkładki

s m = h [mm, cal]

gdzie:

wysokość stożka ściętego sprężyny nieobciążonej [mm, cal]

Siła przy maksymalnym ugięciu sprężyny (przy ugięciu granicznym)

gdzie:

	E	moduł sprężystości sprężyny [MPa, psi]
	t	grubość materiału sprężyny [mm, cal]
	s_m	graniczne ugięcie sprężyny [mm, cal]
	μ	Współczynnik Poissona [-]
	α	współczynnik obliczeń [-]
	D	zewnętrzna średnica sprężyny [mm, cal]

Siła wywierana przez sprężynę przy ugięciu s

gdzie:

	E	moduł sprężystości sprężyny [MPa, psi]
	t	grubość materiału sprężyny [mm, cal]
	s	ugięcie robocze sprężyny [mm, cal]
	μ	Współczynnik Poissona [-]
	α	współczynnik obliczeń [-]
	D	zewnętrzna średnica sprężyny [mm, cal]
	h	wysokość stożka ściętego sprężyny nieobciążonej [mm, cal]

Maksymalne naprężenie ściskające sprężyny przy ugięciu s

gdzie:

	E	moduł sprężystości sprężyny [MPa, psi]
	t	grubość materiału sprężyny [mm, cal]
	s	ugięcie robocze sprężyny [mm, cal]
	μ	Współczynnik Poissona [-]
	α	współczynnik obliczeń [-]
	D	zewnętrzna średnica sprężyny [mm, cal]
	h	wysokość stożka ściętego sprężyny nieobciążonej [mm, cal]
	γ	współczynnik obliczeń [-]

Całkowita liczba sprężyn w zestawie

χ = n i [-]

gdzie:

	n	liczba sprężyn w zestawie z osadzeniem jednokierunkowym [-]
	i	liczba sprężyn w zestawie z osadzeniem odwrotnym lub liczba zestawów z osadzeniem jednokierunkowym w zestawie z osadzaniem złożonym [-]

Skok (ugięcie) zestawu sprężyn

z = i s [mm, cal]

gdzie:

	i	liczba sprężyn w zestawie z osadzeniem odwrotnym lub liczba zestawów z osadzeniem jednokierunkowym w zestawie z osadzaniem złożonym [-]
	s	ugięcie robocze sprężyny [mm, cal]

Siła wywierana przez zestaw sprężyn

F = n F 1 [N, lb]

gdzie:

	n	liczba sprężyn w zestawie z osadzeniem jednokierunkowym [-]
	F₁	siła wywierana przez jedną podkładkę [N, funt]

Długość zestawu sprężyn nieobciążonych

L 0 = i (h + n t) [mm, cal]

gdzie:

	h	wysokość stożka ściętego sprężyny nieobciążonej [mm, cal]
	i	liczba sprężyn w zestawie z osadzeniem odwrotnym lub liczba zestawów z osadzeniem jednokierunkowym w zestawie z osadzaniem złożonym [-]
	n	liczba sprężyn w zestawie z osadzeniem jednokierunkowym [-]
	t	grubość materiału sprężyny [mm, cal]

Długość obciążonego zestawu sprężyn

L = L 0 - z [mm, cal]

gdzie:

	L₀	długość sprężyny nieobciążonej [mm, cal]
	z	skok (ugięcie) zestawu sprężyn [mm, cal]

Przegląd wszystkich użytych zmiennych:

d	wewnętrzna średnica sprężyny [mm, cal]
D	zewnętrzna średnica sprężyny [mm, cal]
F₁	siła wywierana przez jedną podkładkę [N, funt]
E	moduł sprężystości sprężyny [MPa, psi]
t	grubość materiału sprężyny [mm, cal]
s	ugięcie robocze sprężyny [mm, cal]
μ	Współczynnik Poissona [-]
i	liczba sprężyn w zestawie z osadzeniem odwrotnym lub liczba zestawów z osadzeniem jednokierunkowym w zestawie z osadzaniem złożonym [-]
n	liczba sprężyn w zestawie z osadzeniem jednokierunkowym [-]
H	wysokość nieobciążonej sprężyny [mm, cal]