Чертеж пружины сжатия, растяжения, кручения

Что такое чертеж

Чертеж — графический документ, необходимый для изготовления изображенного на нем изделия. Благодаря информации на чертеже, можно проконтролировать процесс сборки изделия. Качество чертежа напрямую влияет на качество готового изделия. Создание и оформление чертежей строго регламентируется ЕСКД.

От студентов профильных вузов требуют выполнение чертежей и вручную, и при помощи программ Компас-3D и Autodesk Autocad. В них создаются чертежи и проектная документация.

Нужна помощь в написании работы?

Мы – биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

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.

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:

1. В случае, когда деталь имеет более 4 витков, проходит вычерчивание только 1-2 витка с двух сторон.
2. Из-за приличной длины все кольца не изображаются. Впрочем, последние отображаются прерывистой линией и создается осевая.
3. 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:

1. Диаметр используемой проволки. Он может варьировать в довольно обширном диапазоне.
2. Шаг расположения колец. Еще 1 важный критерий, который должен предусматриваться.
3. Усредненный диаметр, а еще внутренний и внешний. Они формируют главные размеры.
4. 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.

Правила оформления чертежей по ЕСКД

При оформлении чертежей обращают внимание на 5 основных пунктов:

• формат листа;
• масштаб;
• линии;
• размер;
• шрифт.

Формат и оформление листа

Оформление листа регламентируется ГОСТом 2.301-68. Чертежи оформляются на листах А4 — 297*210 см. Параметры других форматов указаны в ГОСТе.

Требования к формату листа по ГОСТ

На листе сначала рисуется рамка, которая задает границы. Ее оформляют сплошными толстыми линиями. Слева соблюдается расстояние 20 мм для подшивки. Справа от внешнего края до рамки — расстояние 5 мм.

Справа внизу указывается информация. Для граф используются сплошные толстые линии.

Пример оформления рамки и информации

Основная надпись

Основная надпись обязательна для чертежей всех масштабов. Она регламентируется ГОСТ 2.104—2006. Основная надпись располагается справа внизу. Для граф используются сплошные толстые линии.

В графах указывается следующая информация:

1. наименование изделия в именительном падеже единственного числа, например “Колесо”, если наименование изделия состоит из нескольких слов, то на первое место ставится существительное “Колесо зубчатое”;
2. обозначение чертежа по ГОСТ 2.201—80. Например, УЗ.КЧ0115.000. УЗ — учебное заведение, КЧ0115 — курс черчения, задание первое, вариант пятнадцатый, 000 — порядковый номер детали
3. обозначение материала детали;
4. литера, присвоенная документу (литера У);
5. масса изделия в кг;
6. масштаб
7. порядковый номер листа;
8. общее количество листов, выполняемых на протяжении семестра;
9. номер учебной группы;
10. характер работы;
11. фамилия учащегося и преподавателя;
12. подписи;
13. дата подписания чертежа.

Пример оформления основной надписи

Масштаб

Масштаб — это соотношение размеров изображения в чертеже с реальными размерами изделия. Для начертания изделий с нестандартными размерами, используется правило: крупное уменьшают, мелкое — увеличивают.

Выделяют следующие виды масштаба:

1. Натуральная величина встречается редко — 1:1. Самая удобная, так как сразу понятен размер изделия.
2. Масштаб уменьшения — 1:2; 1:2,5 и тд. Используют для крупных изделий, например, детали для самолета.
3. Масштаб увеличения — 2:1; 2,5:1 и тд. Применяют для изображения мелкого изделия, например, детали для часового механизма.
4. Особые масштабы уменьшения считают по специальным формулам. Используются архитекторами для изображения очень крупных объектов, например, мостов.
5. Особые масштабы увеличения вычисляются по формуле. Используются для микроскопических деталей.

Рассчитать масштаб поможет ГОСТ 2.303-68. Указывают масштаб в специальном поле в рамке.

Часто на чертеже изображаются детали разного масштаба. Это происходит в случае, когда необходимо продемонстрировать конструктивные особенности изделия. Для этого используются разрезы, сечения, выносные элементы.

Они меньше  по размеру, чем основная деталь, а значит и масштаб отличается. Его указывают рядом с элементом, поставив перед цифрами букву М —  M 1:1; М 1:2; М 2:1.

Пример указания масштаба на чертеже

Линии

Для чертежа используют линии, отличающиеся толщины. Всего их 6 видов. Регламентируются ГОСТ 2.303-68. Выбирается тип линии в зависимости от формата работы.

1. Сплошная толстая основная используется для обозначения контуров, рамки и граф основной надписи.
2. Штриховой показывают невидимые контуры. Черточки штриховой должны быть одинакового размера, а пространство между ними — одинаковым по длине.
3. Штрих пунктирной тонкой проводят оси симметрии. Ею показывают оси вращения, центр дуг окружностей.
4. Сплошной тонкой проводят выносные и размерные линии толщиной от s/3-s/2.
5. Штрих пунктирной + 2 точки тонкой указывают линии сгиба.
6. Сплошная волнистая указывает на обрыв при слишком большом изображении, не помещавшемся на один лист.

Виды и характеристики линий для чертежей

Размеры

Размеры нужны для определения габаритов изделия. Угловые размеры описывают величину угла в градусах, секундах, минутах. Единица измерения указывается.

Линейные — длину, ширину, высоту, диаметр, толщину и радиус части изделия. Эти показатели указываются в мм. Единица измерения не указывается.

Пример указания размеров на чертеже

Шрифт

В чертежах используется специальный чертежный шрифт с регламентированными параметрами для букв, цифр (размер, угол наклона) и расстоянию между словами.

Пример чертежного шрифта

От гигантских пружин до миниатюрных

Для изготовления пружин существуют различные материалы. Их выбор, и характеристики каждого изделия зависят от того, какую задачу предстоит решать новой пружине. Мы сделали интересную и необычную подборку, в которой описаны самые большие и маленькие пружины, которые активно используются в устройствах и приборах, о которых вы, возможно, и не подозревали.

Гигантские машины. Самосвалы, аэробусы, танкеры – эти механизмы направлены на облегчение труда человека. Вместе с тем, они должны выдерживать максимальные нагрузки. Так, самая большая машина в мире Liebherr T282B, грузоподъемностью более 450 тонн, не может обойтись без пружин: они участвуют в работе мотора, используются в системе ходовой части. Максимальный зафиксированный вес автомобиля-гиганта – 810 тонн. При таких габаритах все элементы, включая пружины, должны быть выполнены из сверхпрочного материала, поэтому каждое изделие сначала проходит закалку огнем, потом опускается в воду и в обязательном порядке отправляется на тестирование. К работе допускаются только элементы, которые прошли контроль и имеют минимальную погрешность от нормы.

Вес железнодорожных вагонов колеблется от 20 до 70 тонн. В рессорном комплекте обязательно присутствуют пружины сжатия. В каталоге технического паспорта указаны размеры, которые должны иметь эти элементы. В среднем они весят до 2 кг, чтобы изделие выдерживало постоянную нагрузку, его необходимо закалить перед установкой. Задача такой пружины – максимально гасить колебания для предотвращения поломки всего состава.

Оборудование на предприятиях. Чтобы создать гигантскую машину, нужно специальное оборудование. Оно должно также выдерживать большие нагрузки: вес, давление, высокие и низкие температуры. Сланцевский завод пружин осуществляет поставки не только для оснащения механизмов, но и обслуживающего оборудования предприятий

Часто пружины устанавливают на подъемные устройства, средства передвижения, где важно соблюдать аккуратность во время транспортировки. Что касается миниатюрных моделей, то многие изготовители инструментов для мелких работ стараются купить пружины, которые будут при минимальном размере иметь отличные показатели. Этим приспособлениям не нужно выдерживать большие нагрузки, главная их работа – поглощение и отдача накопленной энергии, способность быстро восстанавливать первоначальные параметры

Ювелиры, часовщики и хирурги имеют в своем арсенале инструменты с пружинами растяжения и сжатия внутри механизма, например, специальные плоскогубцы. Минимальный зафиксированный диаметр упругого элемента для них – 10 мм

Этим приспособлениям не нужно выдерживать большие нагрузки, главная их работа – поглощение и отдача накопленной энергии, способность быстро восстанавливать первоначальные параметры. Ювелиры, часовщики и хирурги имеют в своем арсенале инструменты с пружинами растяжения и сжатия внутри механизма, например, специальные плоскогубцы. Минимальный зафиксированный диаметр упругого элемента для них – 10 мм.

Пружина – основная движущая сила механических часов, которая отвечает за работу всего устройства. Это простые, но миниатюрные изделия, которые требуют регулярной проверки и замены. Без них часы не смогут функционировать. Также на сегодняшний день ведутся разработки нового поколения пружин для механических часов, посредством гальванопластики.

Если в первых четырех случаях можно обратиться на петербургский Сланцевский завод пружин, где можно купить пружины сжатия, растяжения или других типов, то производством миниатюрных пружин, как например, пружины для часов, занимаются узконаправленные производства.

Как нарисовать пружину?

Единого и многофункционального алгоритма по отображению рассматриваемого изделия фактически нет. Собственно поэтому нарисовать пружину можно при использовании самых разных вариантов. По мимо этого, есть единая конструкторская документации ЕСКД чертежа. Алгоритм действий следующий:

1. Изображается ось. Установленные нормы формируют то, что ось отображается штрихпунктирной линией.
2. Определяются важные параметры. Примером можно назвать шаг между отдельными виточками, а еще диаметр используемой проволки.
3. Проходит отображение кругов с конкретным шагом. Для этого проходит нанесение осей, расстояние которых устанавливается шагом, а еще диаметром витков. С самого начала проходит изображение кругов тонкой линией.
4. Круги между собой соединяются линиями. Благодаря этому проходит формирование весомой части. В месте скрещивания витков линии наносятся штрихами.
5. Второй шаг состоит в обрыве центральной части в случае приличной длины детали в свободном состоянии.
6. Дальше проходит нанесение ключевых размеров. Как раньше было отмечено, это длина в свободном состоянии, усредненный, самый маленький и самый большой диаметр витков, диаметр используемой проволки во время изготовления, шаг и некоторые прочие параметры. Необходимо учесть, что если для отображения всех размеров недостаточно свободного пространства, то они заносятся в специализированную таблицу.

Изображение пружин на чертежах учитывает создание неограниченного количества добавочных линий, которые нужны для точного позиционирования важных элементов. Таким образом также отображается подвеска кабеля некоторые остальные механизмы.

Напоследок напомним, что сегодня изобразить эскиз можно ручным способом или при использовании специализированных программ. Очень часто в наши дни применяют собственно специализированное ПО. Связывают это с тем, что электронный вид изделия легче всего передать и поправить. По мимо этого, во время использования программы можно увеличить точность готового результата и сделать быстрее сам процесс.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Типы и виды пружин

Как ранее было отмечено, изготавливаются различные виды пружин, все они обладают своими определенными особенностями, которые стоит учитывать. Классификация проводится по конструктивным признакам. Выделяют следующие типы пружин:

Винтовые. Эта разновидность встречается в различных механизмах, устанавливается практически везде, к примеру, в автомобилях. При этом выделяют следующие типы автомобильных пружин: цилиндрические и конические, а также с переменным диаметром. Следует учитывать, что рассматриваемое изделие представлено витками с одинаковым и различным диаметром. Довольно распространенный признак применения заключается в установке пружинных амортизаторов, которые являются важным элементом конструкции автомобиля. В некоторых случаях проводится установка пружины с переменным шагом витков.
Торсионные. Во многом этот вариант исполнения напоминает предыдущий, но при этом работает на кручение и изгиб. Подобная форма пружины позволяет устанавливать ее в качестве основного элемента подвески. Этот же механизм устанавливается для открытия и закрытия дверей, обеспечения функциональности противовесов.
Спиральные. Этот вариант исполнения напоминает плоский вид пружины, который закручивается по спирали в виде ленты. Применяется устройство в качестве элемента для накопления кинетической энергии, освобождение которой происходит в определенных случаях. Примером можно назвать настенные или наручные часы, а также другие подобные механизмы.
Тарельчатые

Рассматривая классификацию пружин следует уделить внимание тарельчатому варианту исполнения. Этот вариант исполнения не напоминает стандартный вид пружины, так как состоит из нескольких последовательных дисков, соединенных между собой. Основным преимуществом этого варианта исполнения можно назвать слабую степень деформации даже в случае оказания высокой нагрузки

Зачастую устанавливается в случае изготовления предохранительных клапанов.
Волновые. Этот вид представлен изогнутой по синусоиде металлической лентой, которая плавно накручивается по спирали. Достоинством можно назвать относительно небольшие размеры, из-за высокой точности применяются при создании опорных узлов, подшипников и арматуры, которая перекрывает поток при необходимости.
Газовые. Этот вариант исполнения отводится в особую категорию, так как при изготовлении не применяется проволока, а газ вместе с поршнем. Высокая стоимость определена сложностью конструкции, однако она может гасить вибрации и нагрузки с высокой эффективностью.

Основным преимуществом этого варианта исполнения можно назвать слабую степень деформации даже в случае оказания высокой нагрузки. Зачастую устанавливается в случае изготовления предохранительных клапанов.
Волновые. Этот вид представлен изогнутой по синусоиде металлической лентой, которая плавно накручивается по спирали. Достоинством можно назвать относительно небольшие размеры, из-за высокой точности применяются при создании опорных узлов, подшипников и арматуры, которая перекрывает поток при необходимости.
Газовые. Этот вариант исполнения отводится в особую категорию, так как при изготовлении не применяется проволока, а газ вместе с поршнем. Высокая стоимость определена сложностью конструкции, однако она может гасить вибрации и нагрузки с высокой эффективностью.

Рассматривая все о пружинах следует уделить внимание также классификации по характеру нагрузки. По этому признаку выделяют следующие варианты исполнения:

1. Изгиб. Подобный вид пружины при воздействии силы несущественно меняет свои размеры. Распространены торсионные пакеты, а также тарельчатые виды пружины.
2. Пружина кручения. Этот вариант характеризуется небольшими размерами, устанавливаются при изготовлении прищепок.
3. Сжатие и растяжение. Этот тип пружины весьма распространен, при приложении требуемого усилия происходит изменение линейных размеров. Сегодня он встречается в самых различных механизмах. Сжатие и растяжение применяется при создании промышленного и бытового оборудования.

Приведенная выше информация указывает на то, что есть просто огромное количество различных видов пружин, которые применяются в качестве основных элементов различных механизмов.

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:

1. номер стандарта на пружину (если таковой имеется);
2. направление навивки;
3. n — число рабочих витков (у пружин растяжения все витки рабочие, кроме зацепов);
4. полное число витков Л|, обычно равное n+1,5…2 (см рис. 8.115);
5. 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;
6. размеры для справок;
7. 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).

Наши события

7 октября 2021, 19:09
RusCable Live – Герои недели. НПП “ГЕРДА”, Донкабель, Genesis, EL-комитет. Эфир 8.10.2021

5 октября 2021, 12:50
RusCable Insider #241 – Оборудование Xinming. Genesis кабельных полимеров. Новый проект “По следам Герды”: Великокняжеский кабельный завод

1 октября 2021, 11:13
RusCable Live – Pink Electric, Сарансккабель, Москабель. Эфир 1.10.2021

28 сентября 2021, 13:08
Премьера спецвыпуска RusCable Review: Сарансккабель. Павел Цветков. Новое поколение кабельщиков. Шлангокабель

27 сентября 2021, 12:58
RusCable Insider #240 – Цифровой Москабельмет. Интервью с Павлом Цветковым, Сарансккабель. “АЧП-терроризм” побежден?

27 сентября 2021, 12:40
Какой он, кабельный завод будущего?

ПАРТНЁРЫ

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.

Конические винтовые пружины

Конические винтовые пружины являются частным случаем пружин сжатия (Рис. 5). Отличительной особенностью является получение нелинейной упругой характеристики за счет размещения оси витков на конической поверхности.

Рис. 5 Коническая пружина – 3D модель и чертеж

В основе расчета данного типа пружин лежит методика, изложенная в книге Пономарева С.Д., Андреевой Л.Е. «Расчет упругих элементов машин и приборов».

Данный библиотечный элемент предусматривает возможность проектирования конических пружин с постоянным шагом, проекция которых в плане имеет вид архимедовой спирали, либо с постоянным углом наклона витков, проекция которых в плане имеет вид логарифмической спирали.

Таким образом исходными данными для данного типа пружин являются наружные диаметры крайних витков, нагрузки при предварительной и рабочей деформации, а также рабочий ход пружины. К особенностям также относится возможность задания погрешности фактического рабочего хода пружины, получаемого в процессе расчета.

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.

Далее по необходимости могут наноситься защитные покрытия, предотвращающие коррозию. Если они наносились гальваническим методом, изделия подвергаются повторному нагреву для снижения содержания водорода в приповерхностном слое.

1.4 Основная надпись

Чертеж оформляется рамкой, которая проводится сплошной основной линией на расстоянии 5 мм от правой, нижней и верхней сторон внешней рамки чертежа. С левой стороны оставляется поле шириной 20 мм, служащее для подшивки и брошюровки чертежей (Рисунок 1.2).

Рисунок 1.2 – Примеры оформления чертежа Основная надпись помещается в правом нижнем углу конструкторских документов. На листах формата А4 основную надпись располагают вдоль короткой стороны листа, на листах формата А3 и более допускается располагать основную надпись как вдоль длинной, так и вдоль короткой стороны листа. Основные надписи, дополнительные графы к ним выполняют сплошными основными и сплошными тонкими линиями по ГОСТ 2.303 – 68* (Рисунок 1.3). Основная надпись по форме 1 используется в чертежах приборо и машиностроения. Основная надпись по форме 2 используется в спецификации и других текстовых документах — первый лист, по форме 3 — последующие листы. форма 1 форма 2 форма 2а Рисунок 1.3 – Примеры основных надписей графических и текстовых документов В графах основной надписи указывают:

• в графе 1 — наименование изделия;
• в графе 2 — обозначение документа;
• в графе 3 — обозначение материала детали;
• в графе 4 — литеру, присвоенную данному документу;
• в графе 5 — массу изделия;
• в графе 6 — масштаб;
• в графе 7 — порядковый номер листа (на документах, состоящих из одного листа, графу не заполняют);
• в графе 8 — общее количество листов документа (графу заполняют только на первом листе);
• в графе 9 — наименование предприятия, выпускающего документ;
• в графе 10 — указываются функции исполнителей: «Разработал», «Проверил»;
• в графе 11- фамилии лиц, подписавших документ;
• в графе 12 — подписи лиц, фамилии которых указаны в графе 11;
• в графе 13 — дата;
• графы 14-18 заполняются на производственных чертежах.

1.1 Форматы

Чертежи выполняют на листах определенного формата (размера).

Форматы листов определяются размерами внешней рамки чертежа, выполненной тонкой линией.

Согласно ГОСТ 2.301- 68* размеры основных форматов получаются последовательным делением формата А0, с размерами сторон 841х1189 мм, площадь которого равна 1 м2, на две равные части параллельно меньшей стороне (Рисунок 1.1). Число в обозначении показывает, сколько раз совершалось это действие.

Обозначения и размеры основных форматов должны соответствовать указанным в Таблице 1.

Таблица 1 — Основные форматы

Рисунок 1.1. Образование основных форматов

Допускается применение дополнительных форматов, образуемых увеличением сторон основных форматов на величину, кратную их размерам. При этом коэффициент увеличения должен быть целым числом.

Размеры производных форматов, как правило, следует выбирать из Таблицы 2. Обозначение производного формата составляется из обозначения основного формата и его кратности согласно данных в Таблице  2: например, А0х2, А4х8 и т.д.

Таблица 2 — Дополнительные форматы

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.

Пружины кручения

Параметры пружин кручения

Физические параметры

d (Диаметр проволоки) : данный параметр указывает толщину проволоки, используемой для изготовления пружины.

Dd (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. Внутренний диаметр пружины уменьшается до размера стержня во время его использования. 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. Внешний диаметр пружины кручения уменьшается при использовании

Допустимое отклонение для этого параметра составляет +/- 2 % с допуском +/- 0,1 мм.

L0 (Свободная длина) : ВНИМАНИЕ: свободная длина уменьшается во время использования пружины. Допустимое отклонение для этого параметра составляет +/- 2 % (для сведения).

Ls (Длина плеч) : данная длина измеряется от осевой линии витка до края плеча пружины кручения

Допустимое отклонение для этого параметра составляет +/- 2 % (для сведения).

An (максимальный угол) : максимальный угол поворота пружины (в градусах). Допустимое отклонение для этого параметра составляет +/- 15 градусов (для сведения).

Fn (Максимальная нагрузка) : максимальная нагрузка, которая может оказываться на край плеча. Допустимое отклонение для этого параметра составляет +/- 15 % (для сведения).

Mn (Максимальный крутящий момент) : максимально допустимый крутящий момент (Ньютонов * мм). Допустимое отклонение для этого параметра составляет +/- 15 % (для сведения).

R (Угловой коэффициент упругости) : данный параметр определяет противодействие пружины при ее использовании. Единицей измерения углового коэффициента упругости являетсяНьютон* мм/градус . Допустимое отклонение для этого параметра составляет +/- 15 % (для сведения).

A1 & F1 & M1: (угол крутящего момента или под нагрузкой) : следующая формула позволяет вычислить угол в зависимости от крутящего момента:A1 = M1/R . Для вычисления крутящего момента, исходя из нагрузки, используют следующую формулу:M = F*Ls

Положение плеч : существует 4 положения плеч пружин кручения: под углом 0, 90, 180 или 270 градусов (см. схему, представленную выше).

Направление навивки : правое направление навивки обеспечивает движение кручения против часовой стрелки. Левое направление навивки обеспечивает движение кружения по часовой стрелке. Каждый артикул предусматривает оба вида навивки.

Артикул: все пружины имеют уникальный артикул:тип . (De * 10) . (d * 100) . (N * 100) . Для пружин с правым направлением навивки типу соответствует букваD . Для пружин с левым направлением навивки типу соответствует букваG . БукваN обозначает количество витков. Например: артикулD.028.020.0350 — это пружина кручения с правым направлением навивки, внешним диаметром 2,8 мм, из нержавеющей стальной проволоки 0,9 мм и образующая 3,5 витка.

Материалы

I (Нержавеющая сталь) : нержавеющая сталь 18/8, соответствующая стандарту Z10 CN 18.09.

Допуски

• Положение плеч : +/- 15 градусов
• Длина плеч : +/- 3 %

Выводы

Используя графическую систему «Autodesk Inventor», можно, предварительно создав модель пружины, довольно быстро получить её точный чертёж. И, не смотря на директивный характер указаний ГОСТ 2.401-68 можно воспользоваться ГОСТ 2.109 – 73 (П1.1.1а. Рабочие чертежи на бумажном носителе (в бумажной форме) и электронные чертежи могут быть выполнены на основе электронной модели детали и электронной модели сборочной единицы и  не применять условности и упрощения в изображении пружин). Опираясь на основные положения ГОСТ 2.305 – 2008 можно использовать на чертежах изображения пружин как изображения цифровых прототипов, т.к. в этом случае не наносится ущерб наглядности чертежа.

 На базе описанного материала можно обучать студентов выполнять модели и чертежи пружин различных типов.