Расчёт пружины сжатия из нержавеющей стали

В процессе выполнения эскизного и технического проекта оригинального изделия, например, торцевого уплотнения вала, в котором может применяться одна или несколько нержавеющих пружины сжатия, возникает потребность проверки расчётных параметров этих упругих деталей на соответствие их силовых характеристик необходимым значениям [обеспечение требуемого услилия - начального контактного давления]. Нашей группой инженеров создан и предлагается проверочный расчёт цилиндрической пружины сжатия из нержавеющей стальной проволоки в виде калькулятора онлайн.

Методика инженерного расчёта пружины сжатия 2-го класса для циклического и статического нагружения создана на основе ГОСТ Р 50753-95. Этот государственный стандарт распространяется на винтовые цилиндрические пружины сжатия, изготовленные из специальных сталей, в том числе из аустенитных нержавеющих сталей, работающих в диапазоне температур от минус 253оС до плюс 300оС. Функциональное назначение упругой детали и её контролируемые геометрические параметры должны быть технически обоснованы с учётом размерных ограничений механизмов и узлов оборудования. Изготовленные пружины подвергаются приемо-сдаточным испытаниям (выборочному контролю - проверке качества продукции), объём выборки и правила оценки годности устанвливают по ГОСТ 17769.

Проверочный расчёт пружины позволяет вычислить:

  • максимально допустимую свободную высоту при её изготовлении;
  • усилие при известной установочной высоте;
  • действующую силу при её максимальной деформации (соприкосновение витков друг с другом);
  • максимальную деформацию одного витка и его жёсткость ;
  • касательное напряжение и коэффициент запаса по этому напряжению для рабочей деформации;
  • допуск от перпендикулярности торцов упругой детали;
  • шаг навивки, необходимую длину заготовки и массу пружины.

Результаты инженерного расчётa применимы для оценки характеристик пружины, изготовленной из нержавеющей стальной проволоки 12Х18Н10Т ТУ 3-1002-77 (второй группы точности - II класса, группа прочности B (B0) или H - на выбор, а также из китайской нержавеющей стальной проволоки S304/S316 без термообработки), работающей при нормальных условиях

Диаметр проволоки dw: [мм]

Группа прочности:

Наружный диаметр Dod: [мм]

Свободная высота (длина) H0: [мм]

Высота (длина) при рабочей деформации H2: [мм]

Полное число витков сf: [шт.]

Нерабочее (опорное) число витков nadd: [шт.]

Число зашлифованных витков ct: [шт.]

Модуль сдвига материала нержавеющей проволоки Gw: [кгс/см2]

Плотность материала ρw: [г/см3]