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Formules Pour Ressorts Ondulés Enroulés en Spirale
Nomenclature
T = Épaisseur du matériau [mm]
SW = Largeur radiale du matériau, [mm] F = Charge, [N]
W.H. = Hauteur de travail, [mm]
H = Hauteur libre, [mm]
N = Nombre de tours
Z = Nombre de vagues par tour
OD = Diamètre extérieur, [mm]
ID = Diamètre interieur, [mm]
Dm= Diamètre moyen, * [mm]
B = Déviation [mm]
σ = Stress de fonctionnement [N/mm2]
E = Module d’élasticité, [N/mm2]
K = Facteur d’onde**
*Diamètre moyen Dm = [(OD + ID):2]
***Facteur d’onde K:
|
Nombre de vagues par tour [Z]: |
2.0-4.0 |
4.5-6.5 |
7.0-9.5 |
≥10.0 |
|
Facteur d’onde [K]: |
3.88 |
2.90 |
2.30 |
2.13 |
Expansion de Diamètre
Le diamètre d’un ressort ondulé à fil plat augmente lorsqu’il est comprimé dans la direction axiale. La formule suivante est un exemple de son diamètre extérieur maximal réalisable lorsqu’il est comprimé au niveau du bloc.
R = Rayon d’onde*1 [mm]
SW = Largeur radiale du matériau [mm]
X = 1/2 Fréquence des ondes*3
H = Hauteur libre [mm]
Z = Nombre de vagues par tour
θ = Angle, degrés*2 [Grad]
Y = Hauteur libre moyenne*4 [mm]
T = Épaisseur du matériau [mm]
*1 Rayon d’onde R = [(4Y2+ X2) : 8Y]
*2 Angle Ð = [ArcSin (X : 2R)]
*3 1/2 Fréquence des ondes X = [π · Dm : 2Z]
*4 Hauteur libre moyenne Y = [(H-T):2]
Max. diamètre extérieur à 100% de déflexion = 0.02222 · R · Z · θ + SW
Ressort Ondulé à un Tour Avec Espace ou Chevauchement
La contrainte de fonctionnement d’un ressort ondulé à un seul tour ne doit jamais dépasser la résistance à la traction minimale du matériau en fil plat. Maintenez la déflexion entre 30 et 70%.
Déviation B = F · K · Dm3 . ID
. E · SW · T3· Z4 OD
Stress de fonctionnement σ = 3·π·F·Dm
. 4 · SW · t 2· Z2
Ressorts Ondulés Multi-tours
La contrainte de fonctionnement d’un ressort ondulé à un seul tour ne doit jamais dépasser la résistance à la traction minimale du matériau en fil plat. Maintenez la déflexion entre 20 et 80%.
Déviation B = F · K · Dm3 . ID
. E · SW · T3· Z4 OD
Stress de fonctionnement σ = 3·π·F·Dm
. 4 · SW · t 2· Z2
Ressorts Ondulés Multi-tours Imbriqués
La contrainte de fonctionnement d’un ressort ondulé à un seul tour ne doit jamais dépasser la résistance à la traction minimale du matériau en fil plat. Maintenez la déflexion entre 30 et 70%.
Déviation B = F · K · Dm3 . ID
. E · SW · T3 · Z4 · N OD
Stress de fonctionnement σ = 3·π·F·Dm
. 4 · SW · t 2· Z2 · N
Rapport de contrainte de fatigue
Le calcul du rapport entre WH12 et WH2 peut déterminer le nombre requis de cycles de charge. Les résultats sont ensuite comparés aux valeurs du tableau des lignes directrices pour déterminer le nombre final.
δ = Rapport de contrainte de fatigue
σ = Résistance à la traction du matériau [N/mmÐ]
σ = Contrainte de fonctionnement calculée à une hauteur de travail inférieure [N/mm2]
σ 2= Contrainte de fonctionnement calculée à hauteur de travail supérieure [N/mm2]
Rapport de contrainte de fatigue δ = (σMat – σ1)
. (σMat – σ2)
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