Детали машин и механизмов, служащие для накопления энергии за счет упругой деформации, называются пружинами.
По форме они подразделяются на следующие: винтовые цилиндрические (рис. 8.1, а, б, в); винтовые конические (рис. 8.1, г, д); спиральные (рис. 8.1, е); пластинчатые (рис. 8.1, з); тарельчатые (рис. 8.1, ж).
По виду деформации и условиям работы они подразделяются на следующие: пружины сжатия (рис. 8.1, а, б, г, д, ж); растяжения (рис. 8.1, в); кручения (рис. 8.1, е, и, к); изгиба (рис. 8.1, в).
По форме поперечного сечения витков пружины бывают круглого сечения (рис. 8.1, а, в, г, и, к); квадратного (рис. 8.1, б); прямоугольного (рис. 8.1, д, з).
Рис. 8.1. Виды пружин
По направлению навивки различают пружины с правой и левой навивкой.
8.2. Правила выполнения рабочих чертежей пружин
Рабочие чертежи пружин должны быть выполнены в соответствии с требованиями ГОСТ 2.401-68.
пружины всех типов изображают в свободном состоянии, когда на пружину не действуют внешние силы. Винтовые пружины на рабочих чертежах изображают горизонтально и только с правой навивкой. Действительное направление навивки указывают в технических требованиях.
Если пружина имеет более четырех рабочих витков, то на рабочем чертеже пружины показывают 1–2 витка с каждого ее конца. Вместо изображения остальных витков через центры сечений витков проводят штрихпунктирные осевые линии.
Опорные витки цилиндрических винтовых пружин сжатия бывают поджаты или на длине целого витка, или на 3/4 длины витка. На опорных витках шлифовкой создают плоскую опорную поверхность, перпендикулярную оси пружины. Это предупреждает перекосы пружины при воздействии на нее осевых сил.
На рабочем чертеже поджатие и торцовку опорных витков показывают сближением крайних витков пружины с плоскими торцами. Такие пружины имеют несколько рабочих витков и 1,5…2 нерабочих (опорных) витка.
Приняты обозначения:
n – число рабочих витков, имеющих полное сечение, определяется расчетом и округляется до 0,5 витка;
n 1 – полное число витков, n 1 = n + 1,5.
На рис. 8.2 показаны варианты построения поджатых опорных витков пружин и приведены следующие параметры: S k – толщина конца опорного витка; – зазор между концом опорного витка и соседним рабочим витком;– опорная поверхность, соответствующая углу зашлифовки;H 3 – длина пружины при максимальной нагрузке.
Вариант “б” от варианта “а” отличается наименьшим весом пружины. Наличие зазора не оказывает влияния на работу пружины.
Длину развернутой пружины сжатия (заготовки) можно подсчитать по формуле
,
где D – наружный диаметр пружины; d – диаметр проволоки; t – шаг в свободном состоянии.
Подкоренное выражение можно определить графически (рис. 8.2, в).
Рис. 8.2. Построение поджатых опорных витков пружины: а) поджато 3/4 витка и зашлифовано 3/4 окружности;
б) поджат целый виток и зашлифовано 3/4 окружности; в) схема определения длины развернутой пружины
Винтовые пружины растяжения отличаются от пружин сжатия тем, что в свободном состоянии их витки плотно, без зазоров прилегают друг к другу так, что их шаг t равен диаметру проволоки d . Все витки пружины растяжения, за исключением кольцевых зацепов, являются рабочими (рис. 8.3).
|
Рис. 8.3. Пружина растяжения |
Длина развернутой пружины растяжения рассчитывается по формуле L = (D – d) (n + 2). Пример выполнения рабочего чертежа пружины приведен на рис. 8.4. В технических требованиях указываются: направление навивки пружины; L – длина развернутой пружины; n – число рабочих витков; n 1 – полное число витков; D C – диаметр контрольного стержня, указанный для контроля кривизны оси пружины; * размеры для справок. |
В основной надписи чертежа (графа 3) указывается материал из которого навивается пружина, например:
Проволока ll – 4.0 ГОСТ 9389-75,
где ll – класс изготовления проволоки (нормальная);
4.0 – диаметр проволоки.
Проволоку изготовляют из стали марок 65Г, 50 х А и др. Выбор материала зависит от параметров пружины по ГОСТ 13.766-68.
Рис. 8.4. Пример выполнения рабочего чертежа пружины
При создании точной технической документации различных устройств, часто требуется выполнить чертеж пружины. Не удивительно, ведь этот элемент является неотъемлемой частью многих приборов, станков, аппаратов и устройств.
Для того, чтобы грамотно перенести параметры конструкции на бумагу понадобятся следующие принадлежности:
- простой карандаш;
- калькулятор;
- лист бумаги требуемого формата;
- линейка;
- циркуль;
- ластик.
Ход работы
Прежде чем приступить к созданию чертежа, нужно определиться с видом пружины. Самыми распространенными считаются цилиндрические винтовые изделия с круглым сечением, которые обладают стандартными размерами. Следует учесть, что схематические наброски приемлемы на сборочных чертежах. В остальных случаях - изображение принято выполнять в подлинных размерах или в измененном виде с обязательным указанием принятого масштаба. Эти данные заносятся в соответствующую графу вместе с другой сопроводительной информацией.
Также к подготовительному этапу относятся измерительные процессы. Правильная постройка чертежа зависит от значений основных параметров: внутреннего и наружного диаметров проволоки, количества витков и их шага, общего размера.
Высчитать требуемые показатели можно так:
- Полное количество витков находят по формуле n1 = n + 1,5. Число рабочих витков подсчитывается и округляется до числа, кратного 0,5.
- Длина рассчитывается с помощью формулы H0 = n*t + d, где n - количество витков, t - шаг, а d - это диаметр проволоки.
- H0" = H0 + 2*(D - d) - это формула, решение которой соответствует длине с зацепом.
- R = (D + 2*d)/2 - это радиус изгиба.
Получив результаты вычислений, можно приступать к построению чертежа.
Пружинную конструкцию представляют в свободном состоянии, в котором деталь не находится под воздействием давления извне. Элемент располагается на листе в горизонтальном положении. Центрирование пружины сжатия отмечается изображением опорных поверхностей на ее концах. В большинстве случаев роль таких поверхностей выполняют два опорных витка. Их контуры передаются упрощенно прямыми линиями. Разрез винтовых элементов изображается сечением витков. Если толщина сечения составляет не более миллиметра, то оно изображается схематически. Если же толщина не превышает 2 мм., то сечение заполняется темным цветом.
Или изделий из проволоки не составляет труда, однако стоит учесть наличие у Вас чертежа пружины, которая Вам необходима, ведь именно чертеж пружины гарант того, что Вы получите именно то изделие, которое ожидаете получить.
На чертежах отображаются все технические параметры пружины:
Геометрические размеры с указанием допусков
- Показатели силовой диаграммы
- Наличие торцовки (шлифовки опорных витков)
- Количество витков общее и рабочее
- Наличие и тип гальванического покрытия
- Марка стали
- Напряжения
- Условия термообработки
- Длина развернутой пружины
- Направление навивки
- Способы маркировки
- Способы упаковки
- Точный вес пружины
- Дополнительные тех. условия
Наше предприятие предлагает услуги по проектированию и составлению чертежей пружин, которые работают на сжатие, растяжение, кручение, изделия из проволоки, тарельчатые пружины, фасонные изделия из проволоки и ленты.
Специалисты нашего технического отдела подготовят чертежи в соответствии со всеми ГОСТ-ами и принятыми стандартами.
От Вас необходимы лишь исходные данные:
Тип пружины
- Геометрические размеры пружины или посадочного места в узле, где она будет работать
- Ориентировочнаяциклика и нагрузки
- Условия при которых предстоит работать пружине (температурный режим, влажность, агрессивность среды и т.д.)
- Пожелания к декоративным свойствам изделия
Средняя стоимость данной услуги: от 1000 до 3000 рублей.
При условии размещения дальнейшего изготовления изделия на нашем заводе - чертеж проектируется бесплатно и предоставляется по первому требованию (после оплаты счета).
Чертежи пружин сжатия несут всю необходимую информацию для изготовления, ниже приведен пример того, как должен выглядеть чертеж пружины сжатия. Пружины данного типа широко применяются в автомобилестроении, машиностроении и других промышленных отраслях.
В чертеже пружины растяжения отображается информация и все параметры для изготовления, ниже приведен пример чертежа на пружину растяжения. Данные пружины часто применяются в приборостроении, авиастроении и других отраслях промышленности.
Чертеж пружины кручения отображает общий вид пружины, геометрические размеры, допуска, условия технологического процесса, ниже приведен пример чертежа пружины кручения. Данный вид пружин применяется в агропромышленности, сельхозтехнике, военной технике.
Чертежи изделий из проволоки индивидуальны и проектируются исходя из требований узла, в который они будут установлены, пример чертежа изделия из проволоки приведен ниже. Данный тип изделий применяется во всех сферах промышленности и машиностроения.
Если у Вас остались вопросы - Вы можете задать их нашим консультантам онлайн (правый нижний угол сайта) или позвоните нам - .
Винтовые пружины в зависимости от характера работы разделяются на пружины сжатия (фиг. 554, а), растяжения (фиг. 554, б) и скручивания (фиг. 554, в), а в зависимости от формы - цилиндрические (фиг. 554, г) и конические (фиг. 554, д).
Пружины изготовляют из высокоуглеродистой стали следующих марок: Ст. 7 , 50Г , 60Г , 55С и др. При конструировании нельзя допускать, чтобы винтовая пружина сжатия с боков плотно прилегла к окружающим поверхностям детали, так как при сжатии пружины ее диаметр несколько увеличивается, следствием чего может быть «заедание» пружины. В машиностроительных чертежах изображение пружин следует выполнять упрощенно согласно ГОСТ 3461 - 59. Контур витков винтовых пружин следует вычерчивать прямыми линиями (фиг. 555, а - г).
Если винтовую пружину вычерчивают отдельно, то предпочтительно изображать ее продольный разрез по оси (фиг. 555, а - b, е - з). Если у винтовой пружины больше четырех витков, то рекомендуется изображать с обоих концов пружины один-два витка (не считая опорных), среднюю же часть пружины изображают штрих-пунктирной линией, проходящей через центры сечений витков (фиг. 555, а, в, г, д, з). У пружин сжатия рабочими витками называются витки, имеющие полное сечение проволоки; крайние витки нижней и верхней частей пружины специально сжимают и стачивают для того, чтобы получить плоские опорные поверхности. Длину L развернутой цилиндрической пружины можно определить по формуле:
Где:
D
- Наружный диаметр.
D 1
- Внутренний диаметр.
D 2
- Средний диаметр.
п 1
- Число витков полное.
t
- Шаг пружины (фы. 555, а).
При грубом, приближенном, подсчете длины L развернутой пружины можно воспользоваться формулой L = n 1 πD 2 (т. е. длина проволоки равна полному числу витков, умноженному на длину средней окружности пружины). Если диаметр или толщина сечения витка на чертеже равна или меньше 2 мм, то изображения сечений витков следует зачернять (фиг. 555, д - з). Для спиральной пружины следует изображать только начальный и конечный витки, продолженные утолщенными штрих-пунктирными линиями (фиг. 556, а).
На сборочных чертежах многослойные пластинчатые пружины типа рессор надо изображать по внешнему контуру пакета пружин (фиг. 556, б). Конические пружины некруглого сечения следует изображать, как показано на фиг. 556, в. На фиг. 557, а - е показано изображение пружин на сборочных чертежах. При изображении пружин на сборочном чертеже следует придерживаться перечисленных ниже правил. Допускается ограничиваться вычерчиванием сечений витков винтовой пружины (фиг. 557, б и в), не соединяя их прямыми линиями.
Рекомендуется вычерчивать винтовые пружины, сечение витков которых меньше 2 мм, утолщенной линией (фиг. 557, г). Спиральные пружины в сборе (фиг. 558, пример 4) следует изображать согласно указаниям, данным к фиг. 556, а. Тонкая пластинчатая пружина с толщиной пластины 2мм
и менее изображается утолщенной сплошной линией (фиг. 557, д). Тарельчатые пружины следует изображать, как показано на фиг. 557, е. При оформлении рабочих чертежей пружин необходимо придерживаться следующих указаний:
а)
в правом верхнем углу чертежа размещают таблицу параметров;
б)
вместо наружного диаметра D
допускается указывать на чертежах винтовых пружин внутренний диаметр D 1
в)
выбор исходных и контролируемых параметров для силовых испытаний, указываемых на диаграмме, устанавливается проектирующей организацией; для неответственных пружин указания параметров для силовых испытаний, а следовательно, и диаграммы необязательны;
г)
для указания параметров приняты следующие обозначения: высота (длина) пружины в свободном состоянии - H 0
. Высота (длина) пружины под нагрузкой - Н 1 , H 2 , H 3
. Осевая нагрузка пружины - Р 1 , P 2 , P 3
. Линейная деформация пружины - F 1 F 2 , F 3 .
угловая деформация пружины - φ 1 , φ 2 , φ 3
; крутящий момент - М 1 , М 2 , М 3
. Обозначения параметров с индексом 1
применяются для указания величин, соответствующих наименьшей (предварительной) нагрузке, с индексом 2
- для наибольшей рабочей нагрузки и с индексом 3
- для наибольшей испытательной нагрузки.
д)
технические требования помещают под таблицей параметров и в них указывают все необходимые данные для изготовления и контроля пружины, которые не указаны на чертеже. Примеры изображения пружин на рабочих чертежах показаны на фиг. 558: пример 1 - пружина сжатия; пример 2 - пружина растяжения; пример 3 - пружина кручения и пример 4 - спиральная пружина.