ВИТЫЕ ПРУЖИНЫ

Основное применение имеют пружины из проволоки круглого сечения, При больших внешних нагрузках применяют пружины с витками квадратного и прямоугольного сечения (пружины, вырезаемые из трубчатых заготовок).

Пружины растяжения (рис. 1, а) обычно навивают без просветов между витками, а в большинстве случаев — с начальным натяжением (давлением) между витками, компенсирующим частично внешнюю нагрузку. Натяжение обычно составляет , где — предельное усилие для пружины, при котором полностью исчерпываются упругие свойства материала. Внешнюю нагрузку такие пружины воспринимают обычно через зацепы в виде отогнутых последних витков (рис. 1, б, г) — для пружин диаметром до 3—4 мм. Такие зацепы имеют высокую концентрацию напряжений в местах отгиба и пониженное сопротивление усталости. Для ответственных пружин диаметром более 4 мм часто применяют закладные зацепы (рис. 1, д-ж).

Пружины сжатия (рис. 2) навивают с просветом между витками, который должен на 10—20% превышать осевые упругие перемещения каждого витка при наибольшей внешней нагрузке. Для создания опорных плоскостей последние витки пружин сжатия поджимают к соседним и (.ошлифовывают перпендикулярно оси

Рис. 1. Пружины растяжения к зацепы

Соосность пружин с сопрягаемыми деталями достигается установкой опорных витков в специальные тарелки, в расточки корпуса, канавки. Аналогично центрируют и концентрические пружины (рис, 3).

Длинные пружины под нагрузкой теряют устойчивость (выпучиваются). Такие пружины обычно ставят на специальные оправки (рис. 4, а) или в стаканы (рис. 4, 6). Концентрические пружины в ряде конструкций также разделяют стаканами (рис. 4, в).

Для повышения несущей способности пружин сжатия в упругой области их подвергают заневоливанию, С этой целью пружины сжимают до соприкосновения витков и выдерживают (от 6 до 48 ч) до получения остаточной осадки.

В результате осадки под нагрузкой в периферийных областях появятся пластические деформации, а в поперечных сечениях проволоки пружины возникнут напряжения, эпюра которых будет совпадать с диаграммой сдвига при первичном нагружении (рис. 5), При разгрузке пружины в ее сечениях возникнут остаточные напряжения, которые далее будут компенсировать (в периферийной наиболее нагруженной области) напряжения от внешней нагрузки, повышая таким образом нагрузочную способность пружины при работе в упругой области.

Пружины, работающие в условиях длительного воздействия переменных нагрузок, повышенных температур

Рис. 2. Пружина сжатии

Рис. 3. Концентрические пружины

Рис. 4. Способы предотвращения выпучивания пружин

(150—450 X) и коррозионных сред, не заневоливают, так как сопротивление усталости заневоленных пружин не повышается.

Основные геометрические параметры пружин (см рис. 2):

Последние три параметра рассматривают в ненагруженном и нагружением состояниях.

Индекс пружины характеризует кривизну витка. Пружины с индексом применять не рекомендуется из-за высокой концентрации напряжений в витках.

Обычно индекс пружины выбирают в зависимости от диаметра проволоки в следусшчх пределах: