Расчет пружины на прочность производится по формуле:
τ = K.8.F.Do/ 7.π.d3 [τ]
Где: τ - расчетное напряжение в поперечном сечении витков;
Do - средний диаметр пружины, Do = 0,012 м;
d - диаметр проволоки, d = 0,0025 м;
К - коэффициент, учитывающий влияние кривизны витков и поперечной силы;
К = (4С+2)/(4С-3)
Где: C = Do/d - индекс пружины
С = 0,012/0,0025 = 4,8
Тогда:
К = (4*4,8+2)/(4*4,8-3) = 1,2
Таким образом
τ = 1,2*8*167,36*0,012/3,14*0,00253 = 392,97 (МПа)
Условие τ < [τ] выполняется, поэтому пружина выбрана правильно.
При расчете пружины на жесткость определяется величина усадки λ, от воздействия силы F.
Для пружины круглого сечения
λ = 8.F.Do3Z/σ.d4
Где: Z - число витков пружины, Z = 6;
σ - модуль сдвига, σ = 8*104 МПа; F = 66,94.
Тогда:
λ = 8*66,94*0,01.23*6/8*104*0,00254 = 1,77*10 -4 (м)
Под действием силы
λ = 8*167,36*0,0123*6/8*104*0,00254 = 4,44*10 -4 (м)
График зависимости λ от F представляет собой прямую линию (рис. 2.1).