Выполнить проектировочный расчет пружины кручения круглого поперечного се-
чения для следующих исходных данных: момент предварительного закручивания рабочий момент вращения рабочий угол закручивания длина проволоки прицепов Пружина первого класса, выполнена из стали 60С2А.
Расчет
Проектировочный расчет пружины кручения начнем с определения требуемого диаметра проволоки. В начале расчета зададим индекс пружины, С = 
. Условие статической прочности для пружины круглого поперечного сечения записывается в виде (10.2.10)
234 Глава 4. Типовые элементы машин
где
| вспомогательный коэффициент;
|
| Из условия прочности определяем требуемый диаметр проволоки (10.2.10):
|
— допускаемое напряжение изгиба, вычисляемое по формуле 
Для заданного класса пружины и марки стали 60С2А максимальное касательное напряжение при кручении равно 
= 560 МПа. Тогда
Округлим полученное значение до десятых долей в большую сторону:
= 8,1 мм.
| Определяем число рабочих витков (10.2.13):
|
Средний диаметр пружины:
| Угол поворота пружины при предварительной нагрузке:
|
и округляем его до целого в ближайшую сторону, п = 11. Далее рассчитаем угловые перемещения пружины. Угол поворота пружины при рабочей нагрузке:
Рабочий угол поворота пружины будет несколько отличаться от заданного по условию из-за округлений при определении числа витков:
4.4. Расчет упругих элементов машин 235
Из условия устойчивости определяем предельно допустимый угол закручивания:
Шаг пружины в ненагруженном состоянии вычисляется как 
, где
| Длина пружины всвободном состоянии:
|
| Угол подъема винтовой линии:
|
| Увеличение числа витков при закручивании:
|
| Диаметр пружиныпосле закручивания:
|
| Потенциальная энергия, накопленная пружиной:
|
мм — зазор между витками. Пусть 
= 0,3 мм, тогда
