Изготовление
Производство пружин кручения требует специального оборудования, тщательных расчётов. Для получения качественного результата используют уже готовые типовые проекты или создают новые, в соответствии с индивидуальными критериями заказчика. Изготовление пружины – несложный процесс, при условии заранее разработанных проектов, наличия чертежей и современного оборудования на производстве. Все операции на сегодняшний день автоматизированы и практически не требуют постоянного контроля со стороны операторов.
После производства первой партии продукцию обязательно тестируют на соответствие заявленным свойствам и общим стандартам для этого типа продукции и только после этого готовый заказ отгружают клиенту.
Для производства пружин используют нержавеющую и стальную проволоку, легированную сталь, различные высокотемпературные и коррозионностойкие сплавы.
Единая система конструкторской документации. Основные требования к чертежам
Обозначение: | ГОСТ 2.109-73 |
Статус: | действующий |
Название рус.: | Единая система конструкторской документации. Основные требования к чертежам |
Название англ.: | Unified system for design documentation. Basic requirements for drawings |
Дата актуализации текста: | 07.11.2012 |
Дата актуализации описания: | 07.11.2012 |
Дата введения в действие: | 01.07.1974 |
Область и условия применения: | Настоящий стандарт устанавливает основные требования к выполнению чертежей деталей, сборочных, габаритных и монтажных на стадии разработки рабочей документации для всех отраслей промышленности |
Взамен: | ГОСТ 2.107-68 ГОСТ 2.109-68 |
Взамен в части: | ГОСТ 5292-60 в части разд. VIII |
Список изменений: | №0 от 01.12.2002 (рег. 01.12.2002) «Дата введения перенесена» №1 от 01.01.1981 (рег. 18.02.1980) «Срок действия продлен» №2 от 01.04.1982 (рег. 29.01.1982) «Срок действия продлен» №3 от 01.07.1984 (рег. 16.05.1984) «Срок действия продлен» №4 от 01.07.1985 (рег. 18.12.1984) «Срок действия продлен» №5 от 04.03.1985 (рег. 01.07.1985) «Срок действия продлен» №6 от 01.03.1986 (рег. 18.09.1985) «Срок действия продлен» №7 от 01.01.1987 (рег. 13.03.1986) «Срок действия продлен» №8 от 01.01.1988 (рег. 08.09.1987) «Срок действия продлен» №9 от 01.07.1999 (рег. 25.02.1998) «Срок действия продлен» №10 от 01.07.2001 (рег. 08.12.2000) «Срок действия продлен» №11 от 01.09.2006 (рег. 22.06.2006) «Текстовое изменение; Изменены ссылочные НД» |
Приложение №1: | |
Приложение №2: | |
Приложение №3: | |
Расположен в: |
|
Виды
Пружинные элементы, рассчитанные на скручивание, применяются в различных сферах – от бытовой до многих видов промышленности (в механизмах и агрегатах). Пружины разделяют на типы и виды, исходя из разных критериев:
- по направлению намотки – левые и правые;
- по конструктивным особенностям – торсионные и витые пружины;
- одинарные и двойные.
Также многообразие пружин включает в себя изделия, произведённые из разных марок упругих сталей, покрытых слоем различных металлов для предотвращения коррозии и прочих повреждений.
Основными типами можно считать витые и торсионные пружины, спиральные и винтовые используются реже.
Виды пружин и их обозначение на чертежах
Выделяют довольно очень много самых разных видов детали, ни по-разному отображаются на документе. Распространение получили такие:
Винтообразные самый популярный вид, который используется на данное время при разработке самых разных устройств. Примером можно назвать автомобильную подвеску. Такой способ выполнения делается в цилиндрическом и коническом виде. Такой чертеж пружины очень распространен, может отображаться в упрощенном и другом варианте.
Торсионные варианты выполнения напоминают предыдущий, но при этом как правило будут работать одновременно на кручение и изгиб. Данный тип детали применяется при разработке подвески тяжёлых автомобилей, измерительных и множества прочих приборов. На документе такой вариант изображается двери гладкиенемного по другому, все будет зависеть от отдельной разновидности.
Спиральные используются при разработке довольно различных механизмов, например, наручных часов. Главная характерность состоит в том, что проволока конкретного диаметра навинчивается по спирали. Распространение изделие можно связать с возможностью накопления и сохранения возможной энергии.
Тарельчатые только от части напоминают вариант в классическом стиле выполнения, но используются очень часто. Они представлены несколькими дисками, которые размещены между собой
Важное преимущество этого предложения состоит в незначительной деформации конструкции при влиянии значительного усилия. Очень часто тарельчатые используются при разработке предохранительных клапанов и
Используют и волновые конструкции, которые отличаются собственными некоторыми основными характерностями
Примером можно назвать то, что витки имеют сильное искривление, благодаря чему значительно уменьшается размеры устройства.
Классификация также проходит по назначению изделия. Выделяют следующие главные группы:
- Растяжения. В данном случае соседние кольца находятся без зазора по отношению друг к другу.
- Сжатия. Во время изготовления оставляется специальный зазор, который дает возможность сближать оба последних кольца по отношению друг к другу.
- Кручения и изгиба.
Многие варианты выполнения отображаются на документе с учетом установленных параметров. При этом необходимо помнить про то, что разные детали отличаются собственными некоторыми рабочими характеристиками.
Пружины сжатия
Ищите пружины и заказывайте их в режиме онлайн.
Компания Vanel изготавливает пружины сжатия из хромокремниевой стали, обеспечивающей наилучшую усталостную прочность и наибольший коэффициент упругости.
Оцинкованные пружины
Оцинкованные пружины имеются в наличии на складе
Важно отметить, что они имеют те же параметры, что и стальные пружины. Эти пружины более устойчивы к коррозии и дешевле нержавеющей стали. Параметры пружин сжатия
Параметры пружин сжатия
Физические параметры
- d (Диаметр проволоки) : данный параметр указывает толщину проволоки, используемой для изготовления пружины.
- S (Стержень) : данный параметр соответствует максимальному диаметру стержня, который может вставляться в пружину. Допустимое отклонение для этого параметра составляет +/- 2 % (для сведения).
- Di (Внутренний диаметр) : внутренний диаметр пружины может вычисляться путем вычитания из значения внешнего диаметра пружины величины диаметра проволоки, умноженной на два. Допустимое отклонение для этого параметра составляет +/- 2 % (для сведения).
- De (Внешний диаметр) : внешний диаметр пружины может вычисляться путем прибавления к значению внутреннего диаметра пружины величины диаметра проволоки, умноженной на два. Допустимое отклонение для этого параметра составляет +/- 2 % (для сведения).
- H (Расточка) : это минимальный диаметр отверстия для хода пружины. Допустимое отклонение для этого параметра составляет +/- 2 % (для сведения).
- P (Шаг) : среднее расстояние между двумя последовательно идущими рабочими витками пружины. Допустимое отклонение для этого параметра составляет (для сведения).
- Lc (Длина в сжатом состоянии) : максимальная длина пружины после полной блокировки. Данный параметр указан справа на схеме. Допустимое отклонение для этого параметра составляет +/- 15 % (для сведения).
- Ln (допустимая длина): максимально допустимая длина пружины после установки. Если прогиб больше, это может вызвать неупругую деформацию (необратимое изменение формы под воздействием прилагаемой силы). В большинстве случаев, не существует никакой опасности деформации пружины. Таким образом,Ln = Lc + Sa , гдеSa это сумма минимально допустимых расстояний между рабочими витками
- L0 (Свободная длина) : свободная длина измеряется, когда пружина находится не в сжатом положении после первой блокировки (при необходимости). Допустимое отклонение для этого параметра составляет +/- 2 % (для сведения).
- К-во витков : общее количество витков пружины (на схеме, представленной выше, их шесть). Чтобы подсчитать количество рабочих витков, достаточно вычесть два крайних витка.
- R (Коэффициент упругости) : данный параметр определяет противодействие пружины при ее сжатии. Он измеряется следующим образом: 1 даН/мм = 10 Н/мм. Допустимое отклонение для этого параметра составляет +/- 15 % (для сведения).
- L1 & F1 (Длина под нагрузкой F) : нагрузка F1 при длине L1 может вычисляться по следующей формуле:F1 = (L0-L1) * R , из которой можно вывести формулу, позволяющую рассчитать длину L1L1 : L1 = L0 — F1/R .
- Шлифовка : указывается, если края пружины отшлифованы.
- Артикул: все пружины имеют уникальный артикул:тип . (De * 10) . (d * 100) . (L0 * 10) . материал . Для пружин сжатия типу соответствует букваC . материалы обозначаются следующими буквами:A ,I ,N etS . Например: артикулC.063.090.0100.A — это пружина сжатия внешним диаметром 6,3 мм, из стальной проволоки диаметром 0,9 мм и свободной длиной 10 мм.
Материалы
- A (Рояльная проволока) : сталь, соответствующая стандарту EN 10270-1 klass класс SH
- I (Нержавеющая сталь) : нержавеющая сталь 18/8, соответствующая стандарту Z10 CN 18.09.
- N (Оцинкованная проволока) : оцинкованная стальная пружинная проволока.
Характеристики
- Торцы : все пружины сжатия представляют собой витки, соединенные с торцами.
- Коэффициент упругости : Допустимое отклонение для этого параметра составляет +/- 15 % (для сведения).
Технология холодной навивки без закалки
Сначала необходимо сделать подготовительные операции. Перед тем, как из проволоки навивать заготовку, ее подвергают процедуре патентирования. Она заключается в нагреве материала до температуры пластичности. Такая операция готовит проволоку к предстоящему изменению формы.
В ходе операции навивки должны быть выдержаны следующие параметры:
- Внешний диаметр изделия (для некоторых деталей нормируется внутренний диаметр).
- Число витков.
- Шаг навивки.
- Общая длина детали с учетом последующих операций.
- Соблюдение геометрии концевых витков.
Холодная навивка без отпуска
Далее проводится стачивание концевых витков до плоского состояния. Это необходимо сделать для обеспечения качественного упора в другие детали конструкции, предотвращения их разрушения и выскальзывания пружины.
Следующий этап технологического процесса — термообработка. Холодная навивка пружин предусматривает только отпуск при низких температурах. Он позволяет усилить упругость и снять механические напряжения, возникшие в ходе навивки.
После термообработки необходимо сделать испытательные и контрольные операции.
Чертежи пружин
Функции, выполняемые пружинами, весьма разнообразны. Их применяют: в тормозах, фрикционных передачах; для аккумулирования энергии с последующим использованием пружины как двигателя (например, часовые); для амортизации ударов и вибраций (рессоры, буферы); для возвратных перемещений клапанов, кулачковых механизмов и др.
Во всех этих случаях используют основное свойство пружины — по окончании действия на нее внешней силы возвращаться под действием внутренних сил упругости к своей первоначальной форме.По виду нагружения пружины подразделяют на пружины сжатия, растяжения, кручения и изгиба; по форме (рис. 8.112, а—г) — на винтовые цилиндрические (а, б) и конические (в, г), сжатия с различной формой сечения витка; цилиндрические растяжения (д); кручения (е); спиральные (ж); листовые (з); тарельчатые (и) и др., см. ГОСТ 2.401—68* (СТ СЭВ 285—76.и 1185—78).Витки винтовой цилиндрической или конической пружины изображают прямыми линиями, касательными к соответствующим участкам контура (рис. 8.112, а, в, д, е). Допускается в разрезе изображать только сечения витков. Если диаметр проволоки или толщина сечения материала на черте-же 2 мм и менее, то пружину изображают линиями толщиной 0,5…1,4 мм (рис. 8.113).Пружины изображают с правой навивкой, с указанием направления на-вивки в ТТ.
При вычерчивании винтовых пружин с числом витков более четырех показывают с каждого конца пружины один-два витка, кроме опорных (рис. 8.112), проводя осевые линии через центры сечений витков по всей длине пружины. Пружины изображают с осью, параллельной основной надписи чертежа.Как правило, на рабочем чертеже помещают диаграмму испытаний, показывающую зависимость деформации (растяжения, сжатия) от силы F1 — при предварительной деформации в Н (кгс), F2, обеспечивающей предусмотренные рабочие деформации, и F3, вызывающей максимальную деформацию (рис. 8.114). Деформации указывают или изменение высоты пружины (рис. 8.115, где l — высота пружины при предварительной деформации, l2 — то же, при рабочей и l/3 — при максимальной деформации; l0 — высота пружины в свободном состоянии), или удлинение под соответствующей нагрузкой (рис. 8.116), величины l2 и l3; l0 — длина пружины без зацепов в свободном состоянии;
В технических требованиях, располагаемых под изображением пружины, указывают:
- номер стандарта на пружину (если таковой имеется);
- направление навивки;
- n — число рабочих витков (у пружин растяжения все витки рабочие, кроме зацепов);
- полное число витков Л|, обычно равное n+1,5…2 (см рис. 8.115);
- твердость HRCЭ (при необходимости, на учебных чертежах не указывают); 6) длину L развернутой пружины, вычисляемой по формуле: L=3,2D0n1 (без учета зацепов), где D — средний диаметр пружины;
- размеры для справок;
- другие технические требования (на учебных чертежах их не помещают).
В ответственных случаях указывают диаметры контрольной гильзы (Dг) и стержня (Dс) для контроля кривизны оси пружины.
Для образования опорных витков поджимают или целый виток (рис. 8.117,а,6), или 3/4 (рис. 8.117, в), причем, как правило, в случаях б, в их шлифуют на 3/4 дуги окружности для предупреждения перекоса оси пружины (см. рис. 8.115). Радиус гиба зацепов принимают равным D—2d.В зависимости от условий эксплуатации пружины (требуемая сила пружины, перепад температур и др.) изготавливают из проволоки класса I (высокой прочности) или классов II и IIА (менее прочной), выпускаемой по ГОСТ 9389—75* (—60… + 120°С), из более дешевой проволоки, из стали марки 65Г, из стали марки 50ХФА, применяемой для изготовления пружин I класса в условиях перепада температур от —180 до +250 °С и требуемой силы Р3=140…6000 Н (14…600 кгс), из пружинной бронзовой проволоки, например БрОЦ4-3, и других материалов.Пример записи в графе 3 (материал) основной надписи: Проволока 4—1 ГОСТ 9389—75, где 4 — диаметр проволоки первого класса из стали марки 45 по ГОСТ 1050—88.Правила оформления чертежей пружин конических, спиральных, листовых и других см. в ГОСТ 2.401—68* (СТ СЭВ 285—76 и 1185—76).
Параметры пружин растяжения
Данная деталь рассчитана на восприятие продольно-осевой нагрузки, вследствие чего происходит растяжение. После того, как нагрузка прекращается, пружина должна принять свои первоначальные размеры. Витки, в основном, деформируются кручением.
«Сланцевский завод пружин» в Санкт-Петербурге осуществляет производство пружин различных размеров:
- крупные (Ø проволоки – от 12 мм);
- средние (Ø 1,5-12 мм);
- мелкие (Ø 0,15-1,5 мм).
По форме изделия могут быть цилиндрическими, коническими или бочкообразными.
Геометрические параметры пружин растяжения следующие:
- диаметр проволоки;
- диаметр изделия;
- шаг витка;
- количество рабочих витков;
- общее количество витков;
- кривизна витка (индекс пружины).
Данные детали могут иметь два направления навивки – правое или левое. Изготавливают изделия с зацепами различных конфигураций, при этом крепление может располагаться в центре (это так называемые английские или немецкие разновидности), или быть в произвольном месте с углом отгиба в 45º.
Торцевая обработка также отличается по размеру петли зацепа. Стандартное крепление обычно небольшого размера, поэтому при установке такой пружины требуется использование специальных приспособлений, иначе придется приложить немало усилий. Также есть пружины с удлиненным зацепом – их устанавливать гораздо удобнее. Некоторые изделия оснащены усиленной замкнутой петлей – это делается для того, чтобы к пружине можно было прикладывать максимальные нагрузки. Следующая разновидность крепления – это вкручивающаяся шпилька с резьбой. Наше предприятие осуществляет продажу пружин с различными типами зацепов – подробнее с продукцией можно ознакомиться в наших каталогах.
Также пружины дополнительно подвергаются разным типам обработки в зависимости от того, какими характеристиками должно обладать готовое изделие. Так, продукция может шлифоваться, на нее наносят специальные покрытия, обрабатывают с использованием высоких температур и т.д.
Наши события
16 августа 2021, 16:02
RusCable Insider #234 – Телеком шкафы NTSS, нереальный Lan HFLTx и сверхпроводящий кабель в трубе с водородом!
13 августа 2021, 12:09
Эфир RusCable Live от 13 августа. В гостях Эмилинк
12 августа 2021, 14:45
Большое видео о RusCable CLUB 2021!
9 августа 2021, 11:34
RusCable Insider #233 – Философия переработки VOLTA. Цветлит празднует 15 лет. Как энергопереход повлияет на цену меди?
3 августа 2021, 09:57
RusCable Insider #232 – Глобальный кабельный рынок. Алюминий для нацпроектов:соглашение АЭК и Русал. Продолжение Эксперт.Аналитики
30 июля 2021, 09:18
Гибридная транспортировка энергии с использованием сверхпроводящих кабелей
1.5. Шрифты
ГОСТ 2.304-81* определяет начертание, размеры и правила выполнения надписей на чертежах и других конструкторских документах.
Наклон букв и цифр к основанию строки должен быть около 75°.
Размер шрифта (h) — величина, равная высоте прописных букв в мм.
Высота прописных букв h измеряется перпендикулярно основанию строки. Высота строчных букв с определяется из отношения их высоты (без отростков k) к размеру шрифта h, например, с=7/10*h.
Ширина буквы (q) — наибольшая ширина буквы определяется по отношению к размеру шрифта h, например, q=6/10 h, или по отношению к толщине линии шрифта d, например, q=6d.
Толщина линии шрифта (d) — толщина, определяемая в зависимости от типа и высоты шрифта.
Вспомогательная сетка — сетка, образованная вспомогательными линиями, в которые вписываются буквы. Шаг вспомогательных линий сетки определяется в зависимости от толщины линий шрифта d (Рисунок 1.4).
При оформлении чертежей и других конструкторских документов рекомендуется применять шрифт типа Б с наклоном 75° (d=1/10h) с параметрами, приведенными в Таблице 5.
Таблица 5 — Шрифты
Устанавливаются следующие размеры шрифта: (1.8); 2,5; 3,5; 5; 7; 10; 14; 20; 28; 40. Рисунок 1.4 – Шрифт типа Б с наклоном
По вопросам репетиторства по инженерной графике (черчению), вы можете связаться любым удобным для вас способом в разделе Контакты. Возможно очное и дистанционное обучение по Skype: 1000 р./ак.ч.
Чертеж пружины сжатия
Довольно огромную популярность получили собственно варианты выполнения, ориентированные на сжатие. Они используются при разработке довольно различных механизмов, и при этом отличаются собственными некоторыми характерностями. Анализируя чертеж пружины сжатия отметим такие моменты:
- В случае, когда деталь имеет более 4 витков, проходит вычерчивание только 1-2 витка с двух сторон.
- Из-за приличной длины все кольца не изображаются. Впрочем, последние отображаются прерывистой линией и создается осевая.
- Если во время изготовления изделия применяется проволока, которая имеет толщину не больше 2 мм, то она отображается линиями толщиной от 0,6-1,5 мм.
Необходимо помнить про то, что на документе должны отображаться и все размеры. Самыми основными можно назвать:
- Диаметр используемой проволки. Он может варьировать в довольно обширном диапазоне.
- Шаг расположения колец. Еще 1 важный критерий, который должен предусматриваться.
- Усредненный диаметр, а еще внутренний и внешний. Они формируют главные размеры.
- Длина изделия в свободном состоянии. Свободным состоянием является то, когда на деталь не оказывается нагрузка.
В общем необходимо заявить, что установленная задача по отображению детали довольно трудна в применении.
Особенности конструкции и назначение
Внешне пружины кручения отличаются от пружин другого типа. Они могут иметь цилиндрическую, конусную, тарельчатую или иную сложную форму. Главная их особенность – устойчивость к крутящим усилиям, приложенным к разным концам изделия, и возможность принимать свою исходную форму после исчезновения нагрузки. Расстояние между витками таких пружин обычно минимальное, что обеспечивает высокое трение при приложении крутящего момента. Для повышения устойчивости и во избежание перекоса сильно нагруженные пружины изготавливают с двойной навивкой.
Пружины кручения отличаются большим разнообразием, чем другие типы изделий. У них нет регламентированных ГОСТом требований к количеству витков, их диаметру и т.д. Большинство параметров подбирается индивидуально – в зависимости от назначения и условий эксплуатации – на основании инженерных расчетов.
ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОЧИХ ЧЕРТЕЖЕЙ ПРУЖИН
2.1. Винтовые пружины сжатия и растяжения должны быть изображены с правым направлением навивки. Левое направление навивки должно быть указано в технических требованиях.
Пружины кручения должны быть изображены с требуемым направлением навивки.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
2.2. На рабочем чертеже пружины с контролируемыми силовыми параметрами помещают диаграмму испытаний, на которой показывают зависимость нагрузки от деформации или деформации от нагрузки. Если заданным параметром является длина (высота) или деформация (линейная или угловая), то указывают предельные отклонения нагрузки — силы или момента (черт.1-3, 5-18). Если заданным параметром является нагрузка, то указывают предельные отклонения длины (высоты) или деформации (черт.4).
Если для характеристики пружины достаточно задать только один исходный и зависимый от него параметр (например, и ; и ), то допускается диаграмму на чертеже не приводить, а указать эти параметры в технических требованиях.
(Измененная редакция, Изм. N 3).
2.3. Для спиральной плоской пружины с контролируемыми силовыми параметрами, кроме диаграммы, на чертеже помещают схему закрепления пружины с указанием размеров вала и барабана (черт.15).
2.4. Для пакета тарельчатых пружин с контролируемыми силовыми параметрами на чертеже приводят, кроме диаграммы, схему расположения пружин в пакете.
Если в механизме используют одну тарельчатую пружину с контролируемыми силовыми параметрами, то диаграмму можно приводить и для одной пружины.
2.5. Для пластинчатой пружины с контролируемыми силовыми параметрами, кроме диаграммы, на чертеже приводят схему закрепления пружины и указывают размеры от точки приложения нагрузки до места закрепления (черт.18).
2.6. Если у пружины контролируют две нагрузки, то предельные отклонения длины (высоты) пружины не устанавливают (черт.2, 3, 5-8, 11).
2.8. На чертеже, при необходимости, указывают как справочные размеры величину силы , момента , деформации пружины осевой и угловой , длину пружины при максимальной нагрузке , максимальное значение высоты пакета тарельчатых пружин или максимальное значение деформации пакета тарельчатых пружин , угла между зацепами , число оборотов барабана спиральной пружины , шаг пружины , модуль сдвига , модуль упругости , максимальное напряжение при кручении и при изгибе .
На чертеже пружины со стандартизованным витком значения величин допускается не указывать, при этом в технических требованиях чертежа должна быть приведена ссылка на стандартизованный виток по соответствующему стандарту.
2.9. Сортамент материала пружины, полностью определяющий размеры и предельные отклонения поперечного сечения, указывают в графе «Материал» основной надписи чертежа.
Когда необходимо учитывать изменение формы и размеров сечения, на чертеже показывают форму и размеры сечения витка готовой пружины (черт.5-7) и размер толщины тарельчатой пружины (черт.16, 17).
2.10. На чертеже пружины основные технические требования рекомендуется приводить в следующей последовательности записями по типу:
= . МПа_________________ * Размеры и параметры для справок.
Пружина с витком, номер позиции по ГОСТ .
Направление навивки пружины .
Направление свивки троса .
Число жил в тросе .
Остальные технические требования .
Величину твердости указывают при необходимости только на чертеже пружины, подвергающейся после навивки термической обработке (закалке и отпуску).
Допускается технические требования сводить в таблицу.
2.11. Для параметров пружин установлены следующие условные обозначения: