§ 3. Резиновые упругие элементы

Резиновые упругие элементы применяют в кон­струкциях упругих муфт (см. рис. 25.5), вибро- и шумоизо-лирующих опорах и других устройствах для получения боль­ших перемещений. Такие элементы обычно передают нагрузку через металлические детали (пластины и трубки и т. п.).

Преимущества резиновых упругих элементов следующие: а) электроизолирующая способность; б) высокая демпфирую­щая способность (рассеяние энергии в резине достигает 30-80%); в) способность аккумулировать большее количество энергии на единицу массы, чем пружинная сталь (до 10 раз).

В табл. 34.1 приведены расчетные схемы и формулы для приближенного определения напряжений и перемещений для резиновых упругих элементов.

Материал элементов — техническая резина с пределом проч­ности σ_B>8 МПа; модуль сдвига G = 500/900 МПа.

В последние годы получают распространение пневмо-эластичные упругие элементы.

Пример. Рассчитать пружину кулачковой предохранительной муф­ты (рис. 34.9). Усилия в пружине F₂ = 3000 Н и F₁ = 2500 Н обеспе­чивают работу и выключение муфты, ход пружины δ = 25 мм.

Материал проволоки — сталь 60С2А, твердость HRC 46 — 52, до­пускаемое напряжение [τ_к] = 560 МПа.

Решение. Назначим индекс пружины с = 8 и вычисляем

По формуле (34.9) находим диаметр проволоки пружины

принимаем d = 11 мм.

Средний диаметр пружины D ₀ = cd = 8 • 11 = 88 мм.

Податливость одного витка

необходимое число витков

округляем до полувитка, п = 11,5.

Полное число витков п₁ = n₀ + 1,5 = 11,5 + 1,5 = 13. Длина пружины, сжатой до соприкосновения:

Н₃ = (п₁- 0,5) d = (13 - 0,5) • 11 = 137,5 мм. Полная осадка пружины

Шаг витков

Полная длина ненагруженной пружины

H_о = H₃ + n{t - d) = 137,5 + 11,5-(28,5 - 11) = 338,75 мм.

РАЗДЕЛ ЧЕТВЕРТЫЙ

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ