复印机弹簧。绘图、说明

复印机弹簧。家庭作坊

家庭作坊

如今，您几乎可以在商店轻松购买所需的任何家居用品。与此同时，业余设计师的注意力和创造性努力越来越多地转向技术复杂的物体：拖拉机、全地形车、汽车甚至飞机。 DIY 者实施计划项目的方法也在发生变化；他们并不害怕需要独立制造复杂而精密的零件，这些零件也可能受到严格的强度要求。几乎所有能量密集型结构中都存在这些典型元件之一，即拉伸或压缩的螺旋弹簧。在这方面，我们提供了一种技术，有助于生产具有所需质量和精度的关键弹簧。

所提出的卷绕螺旋弹簧的方法是在螺纹切削车床上使用由心轴和复印机组成的特殊装置来实现的。法兰末端带有孔形式的钩子的心轴连接到机器卡盘上，以固定弹簧丝的起始端。刀架内安装有带有复印机的刀架。复印机是一根切有变螺距螺旋槽的轴，在两个轴承中自由旋转。复印机首尾的凹槽确保缠绕弹簧预紧线圈，中心部分确保缠绕所需节距和直径的工作线圈。

复印机支架是由 40 毫米钢板焊接而成的结构，并用 10 毫米带材加强筋和两个轴承座。右侧主体焊接到板上，左侧主体用 M12 螺栓固定（以便更换复印机）。

未提供刀柄的具体图纸，因为它们由螺纹切削车床的类型和螺旋弹簧的尺寸决定。弹簧的生产按以下顺序进行。首先，将工件 - 一端弯曲 90°、长 4 - 5 d 的测量线材从下方穿过复印机下方并安装在心轴的钩孔中。然后手动转动复印机，直到凹槽的起点与导线的位置重合。其张力以及与复印机螺旋槽的持续接触是通过工件弹簧钢的显着抗弯曲力来保证的。弹簧形成过程从以最低速度转动机器主轴开始。金属丝缠绕在心轴上，螺距由在轴承中旋转的复印机螺旋槽设定。

使用复印机缠绕圆柱形螺旋弹簧的方案（点击放大）： 1 - 心轴； 2——可拆卸轴承座； 3——电线； 4——加强筋； 5——板； 6——螺纹切削车床的刀架； 7——焊接轴承座； 8-复印机； 9 - 三爪卡盘

以下是计算心轴和复印机参数的方法，以确保所需的弹簧尺寸。

计算中接受的指定。初始数据（弹簧尺寸）： n - 工作圈数； n₁- 总转数； t——工作部分的台阶； D_o - 内径； D_星期三- 平均直径。

复印机参数： l——工作部分的长度； D_警察。- 凹槽的内径； D_荷兰语- 缠绕在心轴上的匝数中性线的直径； k = D_荷兰语/D_警察。- 修正系数； T——工作部分螺旋线的螺距；

Т_n- 输入和输出部分的螺旋螺距。

心轴：d_定义。- 直径。

中间设计值：L——不考虑节距的弹簧一圈长度；

D_{参考定义。}- 缠绕在心轴上的弹簧线圈的平均直径；

X——确定弯曲时中性线的表格系数；

β——考虑钢丝弹簧特性的系数；

n_定义。- 缠绕在心轴上的弹簧的工作圈数，考虑到钢丝的弹性；

L₁- 穿过复印机工作部分的导线长度；大号₂- 缠绕在心轴上的弹簧工作线圈的线材长度；

L₃- 缠绕在心轴上的线材长度，考虑到预加载的匝数；

L₄- 根据图纸确定弹簧钢丝的长度。

计算中的决定性值是考虑了弯曲过程中线材弹性的值。它用于确定心轴的直径和螺纹的圈数。要确定该值的值，建议按以下顺序。作为第一个近似值，制作直径为 D 的心轴_о。在螺纹切削车床上，将 5-10 圈钢丝缠绕在心轴上，进给节距大约等于弹簧节距。在这种情况下，带有凹槽的特殊滚轮安装在刀架中。绕完后，确定弹簧所有圈的退绕角度ą，计算每圈的角度，最后得出系数B = ą₁/360°/，考虑到由给定材料制成的线材的弹性。

复印机弹簧
芯棒和线材参数

提供缠绕弹簧的复印机，工作线圈位于中心，并在弹簧的开头和末端预张紧（点击放大）： 1 - 复印机的中央部分，用于缠绕工作线圈； 2 - 复印机的端部，用于缠绕预加载的匝数； 3 - 引脚 08（4 个）； 4 - M8 螺钉（4 颗）以下是计算复印机和卷绕钢制弹簧 60S2A-V-1-HN GOST 14963-78 的心轴尺寸的方法，参数为：n = 9； n₁= 11； t= 14 毫米； D_о= 42 ± 0,9 毫米； d = 8 毫米； D_星期三=50毫米。

对于给定的弹簧尺寸，使用上述方法，从直径为 30 mm 的心轴上取下后，通过实验确定一圈的圆弧增加了 42°，这对应于弹簧长度的增加。转动 1,083 倍（β = 30° 360° = 0,083）。

在此基础上

D_{参考定义。}= (L - βL)/ π = L (1 - β)/π = 157x0,917/3,14 = 46 毫米，

其中 L = π D_星期三= 3,14x50 = 157 毫米；

d_定义。= D._{参考定义。}- d = 46 - 8 = 38 毫米

n_定义。= 1,083n + 0,25 = 1,083 + 0,25 = ~10，

其中0,25是线圈的附加部分，考虑到工作线圈数量的公差。

心轴上转的中性线直径（图2）由下式计算：D_荷兰语= d_定义。+ 2dX.X - 根据比率 d 从表 1 确定_定义。/2d（在我们的例子中为 38/ (2x8) = 2,375）使用插值方法，我们计算出 X = 0,458 并舍入为 0,46。然后 Dnl = 45,36 mm。

表1

（点击放大）

第一近似值中的 Dcop 等于 D_о= 42 米。

那么系数 k = D_国家。/D_警察。= 45,36/42 = 1,08. 复印机工作部分的长度： = t·n = 14x9 = 126 mm。

复印机工作部分的估计步数：T=l/(n_定义。k) = 126 / (10x1,08) = 11,67 毫米。

将所得复印机工作部分的计算螺距四舍五入至最接近的螺纹切削车床的进给螺距（T=12毫米），以确保切削螺纹槽的可能性。为了保持给定的弹簧节距，复印机凹槽的内径根据所选复印机节距的条件重新计算：k = l/(T n_定义。) = 126/(12x10) = 1,05。然后 D_警察。= D._荷兰语/k = 45,36/1,05 = 43,2 毫米。

选择复印机输入和输出部分的匝数等于 1,5。

这些部件的坡口节距由实验建立的公式确定：T = 0,875d = 0,875x8 = 7 mm，并取等于机器上最接近的进给节距 (7 mm)。输入和输出部件焊接到复印机轴或用两个直径为 8 毫米的销钉和两个 M8 螺钉固定。复印机输入、输出部分的凹槽与工作部分凹槽的配合是用合适的锉刀手工加工的，保证了平滑过渡。复印机材料 - 45 钢，热处理 - 硬化至硬度 HRC38...42。为了检查计算结果，确定了导线长度：L₁= D._警察。π 1/T = 43,2x3,14x126/12 = 1425 mm 并与线长：L 进行比较₂= D._荷兰语n_定义。= 45,36x3,14x10 = 1425 mm. 还比较线长：L₃= D._荷兰语π(n_定义。+ 2x1,083) = 45,36x3,14(10+2x1,083) = 1733 mm 线长：L₄= (D_о+2d X) π n = (42 + 2x8x0,46) x14x11 = 1705 毫米。

如果计算正确，误差λ不应超过2,5%。在我们的例子中： λ = (L₃ - L₄) 100%/升₄= (1733 - 1705)100/1705= 1,6%。

作者：V.维尼琴科

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