Навигация
Кинематические передачи Подшипники Соединения Пружины Контактные задачи Задачи на устойчивость
Подшипники
Шариковые подшипники Роликовые подшипники Упорные подшипники Игольчатые подшипники
Материалы
Металлы чёрные Металлы цветные Припои и флюсы Пластмассы Покрытия лакокрасочные Смазки Сортамент
Справочник
Автоматизированные расчёты Допускаемые напряжения

Расчёт пружин

Общие сведения о пружинах

В машиностроении распространены питые цилиндрические и специальные пружины.

Основными материалами для пружин являются высокоуглеродистые стали 65Г, 70, марганцовистая сталь 65Г, кремнистая сталь 60С2А (рабочие температуры дли этих сталей от - 60 до 120° С), хромованадиевая сталь 50ХФА (рабочая температура от - 180 до 250° С) и др. (табл. 1)

Пружины, работающие в химически активной среде, изготовляют из цветных сплавов.

Для изготовления пружин в основном применяют стальную углеродистую проволоку диаметром от 0,2 до 5 мм. Эта проволока в соответствии с ГОСТ 9389—75 выпускается четырех классов:

Класс проволокиIII IIA III
Предел прочности σв, кгс/мм2 145-315125-280 125-270 105-235
Диаметр проволоки d, мм0,14-60,14-8 0,14-6 0,14-8

Большие значения σв имеет проволока меньшего диаметра.

Контроль готовых пружин включает внешний осмотр для выявления видимых невооруженным глазом поверхностных дефектов (трещины, заусенцы, риски и т. п.), измерение размеров (наружного и внутреннего диаметров, длины в свободном состоя¬нии и отклонение оси от перпендикуляра к торцовой плоскости) к твердости (обычно HRC 40—48). Контроль пружин производят, как правило, выборочно.

Пружины особо ответственного назначения, помимо 100%-ного контроля подвергают технологическим испытаниям пробным грузом для оценки их упругих свойств и др. Клапанные пружины выборочно испытывают на усталостную прочность. Для защиты поверхности витков от окисления пружины ответственного назначения покрывают лаком или промасливают, а пружины особо ответственного назначения оксидируют, наносят цинковое или кадмиевое покрытие.

1. Механические свойства наиболее распространенных пружинных сталей и сплавов.

Сталь
(сплав)
Темпе-
ратура
закалки,
°С
Темпе-
ратура
отпуска,
° С
σВ σT τВ τТ τ-1 τ0 G δ5 ψПримичание
КГС/мм2%
Не менее
65840480100807050 30-35 50-60 0,83*104935 Пружины общего назначения
70830 105857555 8 30
55ГС820 1151009060 30-38 50-65
65Г830 100807050
55С2820460130120 90-105 65-80 - - 0,8*104 6 30 Пружины подвижного состава
ж.-д. транспорта, клапанов,
регуляторов, рабочая температура
от -40 до 250° С
60С2А860 160140 105-115 80-90 40-45 70-75 5 20
60С2ХА870420180160 120-130 95-105 45-5* 80-85* 0,8*104 5 20 Крупные пружины и пружины
особо ответственного назначения,
работающие при температуре
от -40 до +400° С и в условиях
переменных нагрузок
60С2ХФА850410190170 130-140 110-120 50-55* 85-90*
50ХГФА840520 130120 90-100 70-80 30-38 50-65 6 35
50ХФА 850 30-40 10 45
50ХВА 35-45 55-65
БрОЦ4-3 100-150 - 80-90 - - - - - - 0,5-2 - Пружины клапанов и приборов,
работающие в магнитном поле,
влажной атмосфере, воде и паре
при температуре от -40 до
+200° С
БрКМц3-1 воздух - 65-75 - - - - - - 6-8 -

* Данные получены при базе 2*106 циклов