Для проведения проверочного расчета мы вначале определим предпочтительный диаметр проволоки по исходным данным и крутящему моменту, действующему на пружину.
Диаметр стальной проволоки для пружины определяется по формуле:
d ≥
где P3 - предельно допустимая нагрузка,
С-индекс пружины (обычно C = 6 ÷ 10),
к - коэффициент, учитывающий увеличение напряжений на внутренней стороне витка при уменьшении С,
Принимаем С = 7, тогда k ≈ (4C + 2) / (4С - 3), находим
k ≈ (4C + 2) / (4С - 3) = (4·5,25 + 2) / (4·5,25 – 3) = 23/18 = 1,27 ≈ 1,3
τ-допускаемые касательные напряжения, в зависимости от класса пружины их значения находятся в пределах [τ ] = 300 ÷ 900 МПа.
По ГОСТ 13764 – 86 у нашей пружины -
[τ ] = 480 МПа.
τ3 = =355МПа
Условие прочности τср < [τс] выполняется.
Теперь вычисляем d ≥
d ≥
d ≥ 31 мм
По рассчитанному значению d, ближайшее стандартное значение диаметра = 32 мм.