Основные определения
Термобиметаллические пружины состоят их 2 слоев: активного и пассивного, соединенных сваркой, пайкой, клейкой, клепкой. Слой с большим коэффициентом линейного расширения - активный, с меньшим – пассивный. При нагреве пружина изгибается в сторону пассивного слоя, при охлаждении – наоборот. Если деформация ТБ пружины затруднена, то пружина начинает давить на препятствия. Способность создавать усилия при изменении температуры используется в приборостроении.
ТБ пружины бывают плоские, винтовые и спиральные. Их применяют для компенсации температурного воздействия в измерительных приборах, в виде простейших реле для защиты электрических цепей от перегрузок.
Достоинства: простота конструкции, высокая надежность, низкая стоимость.
Недостатки: инерционность, разброс термомеханических характеристик, сложность настройки. Применяют в простых или вспомогательных устройствах.
Характеристики ТБ пружин
1) Чувствительность S
где Δt – диапазон изменения [о С].
Для получения лучшей чувствительности ( S ) пассивной слой изготавливают из сплава инвар (α ≈ 0); активный слой - из латуни, хромо-никелевых сталей
(α-намного выше).
2) Жесткость K
ТБ пружины имеют жесткость выше, чем плоские, поэтому меньше сказывается влияние сил сопротивления (трения);
3) Температурный коэффициент электрического сопротивления материала ρ [Ом∙м];
4) Допустимая температура нагрева τ [°С];
5) Удельный изгиб А [1/°C]
Удельный изгиб рассчитывается по результатам измерения перемещения конца λ, закрепленной консольно пружины длиной l , толщиной b при нагреве Δt .
Маркировка пружин
Обозначение включает 3 параметра: A , ρ , t
Например: ТБ-1254
A – точное значение величины
В примере: A=12 [1/°C]
ρ и t – баллы (5-балльная шкала)
В примере: ρ = 0,09 ~ 0,14 Ом∙м; t = 140 °C
Виды соединения пружин
Последовательное соединение
, |
Параллельное соединение
Смешанное соединение
Это соединение нескольких упругих элементов; при их расчете сначала определяются S или K блоков с параллельным соединением, а затем эти блоки рассматриваются как элементы, соединенные последовательно.
h 0 – начальная длина (высота) пружины
λ - рабочий ход
i – число витков
H0 – высота пружины при max F сжат. (раст.)
C = D 0 / d – индекс пружины
Приложение. Винтовые передачи
Передачи с трением скольжения
В винтовых передачах с трением скольжения применяются трапецеидальная, упорная, метрическая, окулярная, прямоугольная резьба.
Резьба трапецеидальная (профиль по ГОСТ 9484—81). Стандартизована в пределах диаметров 8...630 мм и шагов 1,5...40 мм, с допусками по ГОСТ 9562—81 (однозаходная, ГОСТ 24738—81) и в пределах диаметров 10...320 мм, шагов 1,5...40 мм, числа заходов 2...8 (многозаходная, ГОСТ 24739—81). Диаметры, шаги и поля допусков резьб применительно к винтовым передачам приборостроения даны в табл. №
Таблица № Поля допусков трапецеидальных резьб для винтовых передач
Наружная резьба | Внутренняя резьба | ||||
Размер | Степень точности | Основное отклонение | Размер | Степень точности | Основное отклонение |
d d2 d3 | 4...6; Т* 6...9; 7*…10* 6...9; 7*...10* | h с; е; g; h h | D4 D2 D1 | Т; Т* 6...9; 7*...9* 4; 4* | Н Н Н |
Примечания: 1. Приведены поля допусков ограничительного отбора.
2. Т — допуски по особым нормам. *Для многозаходной резьбы.
Таблица Длины свинчивания трапецеидальной резьбы, мм
P | N | L | P* | N* | L* | P** | N** | L** |
1,5 | 5...15 | Свыше 15 | 2 | 8...24 | Свыше 24 | 2 | 8...25 | Свыше 25 |
2 | 6...19 | » 19 | 3 | 14...32 | » 32 | 3 | 12...36 | » 36 |
3 | 10...28 | » 28 | 4 | 15...43 | » 43 | 5 | 21...63 | » 63 |
— | — | — | 5 | 18...53 | » 53 | 6 | 25...75 | » 75 |
— | — | — | 8 | 30..85 | » 85 | 8 | 24..100 | » 100 |
— | — | — | — | — | — | 10 | 42..125 | » 125 |
Примечание. N — нормальная длина свинчивания, L -большая.
Диаметр резьбы свыше 11,2 мм до 22,4 мм. ** Диаметр резьбы свыше 22,4 мм до 45 мм.
Таблица № Применяемость полей допусков трапецеидальных резьб
в зависимости от длин свинчивания
Диаметр резьбы | Длина свинчивания | Класс точности | ||
точный | средний | грубый | ||
d2 | N | 6е; 6g; 7*е; 7*g S | 7е; 7g; 8с*;8е* 8е* | 8с;8е: 9с 9с* |
L | 7е; 8е* | 8е; 8с* | 9с; 10с* | |
d2 | N | 6H; 7Н* | 7Н; 8Н* | 8H: 9H* |
L | 7Н; 8Н* | 8H; 9H * | 9H; 9H* |
Примечание. 8е, 8H — поля предпочтительные.*Для многозаходной резьбы.
Рис. № Резьба трапецеидальная
Таб. № Размеры резьбы трапецеидальной, мм
d | Р | Число заходов | d | Р | Число заходов | d | Р | Число заходов |
8 | 1,5 | 1 | 16 | 4 | 1...6 | 28* | 3 | 1...8 |
9 | 1,5; 2 | 1 | 18 | 2; 4 | 28* | 5 | 1; 2; 4; 8 | |
10 | 1,5; 2 | 1...8 | 20 | 2; 4 | 1...8 | 28* | 8 | 1...4 |
11 | 2; 3 | 1 | 22 | 3: 5; 8 | 30 | 3; 6; 10 | ||
12 | 2 | 1...8 | 24 | 3 | 1...8 | 32 | 3; 6 | 1...8 |
12 | 3 | 1...6 | 24 | 5 | 1.2.4 | 32 | 10 | 1: 2: 4 |
14 | 2; 3 | 1 | 24 | 8 | 1...4 | 34 | 3; 6; 10 | |
16 | 2 | 1...8 | 26 | 3; 5; 8 |
Примечания: 1. Число заходов резьбы по ряду: 1, 2, 3, 4, 6, 8.
2. Н = 1,866Р; Н1 = 0,5P; H2 = h2 = 0,5P + ac.
3. D2 = d2 = d - 0,5P, d3 = d - 2 H2 Н1 = -D2 + Н1, D1 = D4-2 Hz.
4. R1max = 0.5ас R2max = ас
6. Радиальный азор ас при шаге Р до 1,5 мм — 0,15 мм, при Р свыше 1,5 мм до 5 мм — 0,25 мм, при Р свыше 5 мм до 12 мм — 0,5 мм. .
* Предпочтительны только для однозаходной резьбы.
ЛЕКЦИЯ №15
Дата: 2019-02-02, просмотров: 490.