. STATICKY  NAMÁHANÁ  PRUŽINA  POISTNEJ  SPOJKY

 

            Navrhnite tlačnú šraubovú valcovú pružinu poistnej zubovej spojky. Predpínacia sila  F1 =  3120 N, zdvih h = 4 mm, tuhosť c = 26 Nmm. Materiál pružiny je zušľachtený drôt z ocele triedy 12. Modul pružnosti v šmyku G = 78500 MPa (obr. 18.1).

Obr. 18. Schéma zubové spojky

 

Maximálna prevádzková sila

 

Maximálna prevádzkové stlačenie

 

Stlačenie predpínacou silou

 

Priemer drôtu pružiny

Podľa priebehu zaťaženia pružiny (zaťaženie statické) je pružina zaradená do triedy 3.

Výpočet vykonáme pomocou algoritmov pre výpočet staticky namáhaných tlačených pružín vyrobených z oceľového drôtu tr. 12 – zušľachteného (12080 alebo 12090) pre drôty kruhového  prierezu, viť. [5], str. 28/I .

Použiteľnosť zvoleného algoritmu je u ocele triedy 12. Obmedzená priemerom drôtu               1 mm £ d £ 10 mm a silou  plnom zaťažení  50 N £ F8 £ 3220 N. Zaťažujúca sila je na hornej hranici intervalu dovolených síl, môžeme použiť výpočet pre drôt tr. 12 – zušľachtený.

Priemery drôtov pružín sa vyjadrujú podľa zaokrúhlenej rady R20.

 

Vypočítanému intervalu vyhovujú priemery d = 9 mm, d = 10 mm, d = 11,2 mm,                    d = 12,5 mm, d = 14 mm .

Volíme priemer drôtu pružiny d = 10 mm .

 

Medzné dovolené napätie

Napätie určíme zo vzorca platného pre drôt z ocele triedy 12 .

 

Výpočet napätia pri plnom zaťažení

Volíme hodnotu napätie.

 

Výpočet napätia pri medznom zaťažení

Volíme hodnotu napätie.

 

Vypočítaný priemer vinutia

Pri použití korekčného činiteľa K = 1,53/i*.

 

Vypočítaný stredný priemer vinutia

Pri výrobe pružiny sa vyžaduje stredenie na vnútornú alebo vonkajší priemer. Stredený priemer musí byť vždy celé číslo. Volíme stredný priemer vinutia D = 66 mm.

Vnútorný priemer

Vonkajší priemer

 

Skutočný priemer

 

Skutočné napätie pri plnom zaťažení

Pružina vyhovuje pevnostne.

 

Skutočné predpínacie napätie

 

Vôľa pre zotrvačnosť závitov

 

 

 

Navrhnutá pružina vyhovuje zaradeniu do triedy 3, tj. trieda pružín namáhaných staticky.

 

Výpočtový počet činných závitov

Volíme počet činných závitov n = 13.

 

Počet záverných závitov

Volíme na oboch koncoch po jednom závernom závite nz = 2. Obidva záverné závity necháme zabrúsiť po ¾ obvodu.

 

Medzné stlačenie pružiny

 

Voľná dĺžka pružiny

 

Dĺžka pružiny pri plnom zaťažení

 

Kontrola stability závitov pružiny

Stabilitu vyriešime rozdelením pružiny na dva diely s opierkou uloženou na rozpernej trubke. I. diel pružiny bude tvorený počtom činných závitov nI = 7 a dial II. bude tvorený počtom činných závitov nII = 6. Postačujúcou podmienkou pre stabilitu delenej pružiny je stabilita dlhšieho dielu.

 

Voľna dĺžka dielu I.

 

Dĺžka dielu I. pri plnom zaťažení

 

Stlačenie dielu I. prevádzkovou silou

 

 

 

Kontrola stability závitov pružiny dielu I.

Pružina je vhodne nahradená dvoma stabilnými, do série zaradenými pružinami.