Проектирование пакета пружин

Выбор пружин должен следовать основным рекомендациям ниже:

  • Используйте наибольший возможный диаметр, чтобы увеличить усталостную долговечность и уменьшить длину пакета пружин.
  • Для данного диаметра и толщины дисковой пружины более длинный стек обеспечивает более долгий срок службы.
  • Параллельная укладка (наборы пружин в серии) позволяет получить более компактные пакеты пружин и большую силу пружины; однако между пружинами вводится коэффициент трения.
  • Максимальное количество пружин, уложенных параллельно, должно быть три, если не указано иное.
  • Большее количество наборов снижает силу пакета пружин при отпуске инструмента.
  • Сила пакета пружин в положении «зажато без инструмента» должна быть больше или равна минимальной силе зажима, разделённой на механическое преимущество.
  • Сила пакета пружин в зажатом положении должна быть больше или равна номинальной силе зажима, разделённой на механическое преимущество.

На рисунке показана конфигурация трёх наборов пружин с двумя пружинами параллельно.

Пример проектирования пакета пружин для KM4X100

Диаграмма показывает различные конструкции (A–E) пакета пружин с отмеченными критическими позициями: отпуск инструмента (–1,2 мм), грань шпинделя (0 мм), положение зажима (8 мм) и конец хода (11,8 мм).

Конструкция A (предпочтительная): Меньше вариаций силы зажима и меньше силы при отпуске инструмента; 20 кН при зажиме и более 18 кН в конце хода. Более долгий срок службы пружин, чем конструкции B, C и E.

Конструкция B (хорошее решение): 20 кН при зажиме и 18 кН в конце хода.

Конструкция C (повышенная жёсткость): Разработана для обеспечения 18 кН в конце хода (требуемое), обеспечивая более высокую номинальную силу зажима и более высокую силу при отпуске. Меньший срок службы пружин, но также хорошая конструкция.

Конструкция D: Разработана для обеспечения 18 кН в конце хода (требуемое), обеспечивая меньшую номинальную силу зажима и малую силу при отпуске. Наибольший срок службы пружин. Приемлемое решение, когда сила зажима не является основной проблемой.

Конструкция E (избегать): Номинальная сила зажима достигается в зажатом положении, но результирующая жёсткость пружины избыточна и минимальную силу в конце хода достичь невозможно. Низкий срок службы пружин и высокая сила при отпуске. Эту конструкцию необходимо избегать.