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).
