Types de ressorts ondulés - Smalley Steel Ring Co.

Calcul des anneaux d’arrêt
Capacité de charge
Déterminer la capacité de charge d’un assemblage comportant un anneau d’arrêt Smalley requiert des calculs de résistance au
cisaillement de l'anneau et de déformation de la gorge, la limitation de la conception étant la plus petite de ces résistances.
Les formules de capacité de charge ne prennent pas en compte les éventuelles charges dynamiques ou excentriques. Si ce type de
charge existe, le facteur de sécurité adéquat doit être appliqué et le produit doit être testé. En outre, la géométrie de la gorge et la
distance du bord (soit la distance de la gorge depuis l’extrémité de l’arbre ou depuis son logement) doit être prise en considération.
Lorsque des conditions de fonctionnement excessives existent, les performances de l’anneau sont déterminées plus efficacement
par des tests réels.
Cisaillement de l'anneau
Bien qu’il ne soit pas considéré habituellement comme une
défaillance typique des anneaux d’arrêt Smalley, le cisaillement
de l’anneau peut être une limitation de la conception la gorge est
conçue dans un acier trempé. La capacité de charge axiale de
l’anneau basé sur le cisaillement de celui-ci est fournie dans le
tableau du catalogue de la gamme standard. Ces valeurs se
basent sur une résistance au cisaillement de l’acier au carbone
avec un facteur de sécurité de 3.
Formule:
P R = D T S S π
K
Où:
P R
D
T
S S
K
= Charge axiale admissible en fonction du cisaillement
de l’anneau (N)
= Diamètre de l’arbre ou de son logement (mm)
= Épaisseur de l’anneau (mm)
= Résistance au cisaillement du matériau de l’anneau
(N/mm 2 )
= Facteur de sécurité (3 recommandé)
Exemple:
1. EH-20-S02
2. Facteur de sécurité = 3
20,00 (0,89) 786 (π)
P R =
3
P R = 14651 N
CISAILLEMENT
DE L’ANNEAU
Déformation de la gorge (Rupture)
La déformation de la gorge est la première cause d’une rupture
de liaison à prendre en compte dans la conception d’un anneau
d’arrêt. Lorsqu’une déformation permanente de la gorge apparaît,
l'anneau commence à s'incliner. À mesure que l’angle
d'inclinaison augmente, le diamètre l'anneau augmente.
Finalement, l'anneau s’incurve et sort de la gorge. Dans une
interprétation conservatrice, l’équation suivante calcule le point
de déformation initial de la gorge. Ceci ne constitue pas une
défaillance, laquelle se produit à des valeurs beaucoup plus
élevées. Un facteur de sécurité de 2 est suggéré. Les capacités de
charge de poussée d’un anneau basées sur la déformation de la
gorge sont reprises dans les tableaux de ce catalogues des
anneaux standards.
Formule:
P G =
D d S y π
K
Où:
P G = Charge admissible sur
base de la déformation
de la gorge (N)
D = Diamètre de l’arbre ou
de son logement (mm)
d = Profondeur de la gorge (mm)
S y = Résistance élastique du matériau
de la gorge (N/mm 2 ), voir Tableau 1
K = Facteur de sécurité (2 recommandé)
Exemple:
1. EH-20-S02
2. Résistance élastique du matériau de la gorge = 310 N/mm 2
3. Facteur de sécurité = 2
20,00 (0,61) 310 (π)
P G =
2
P G = 5941 N
Résistance élastique typique des matériaux de la gorge
La charge axiale basée sur la cisaillement de l'anneau ci-dessus
doit être comparée à la déformation de la gorge pour déterminer
le facteur limitatif de la conception.
Acier durci 8620 750 N/mm 2
Acier tréfilé à froid 1018 500 N/mm 2
Acier laminé à chaud 1018 310 N/mm 2
Aluminium 2017 275 N/mm 2
Fonte 70-275 N/mm 2
Tableau 1
Étant donné que le cisaillement de l’anneau a été calculé à
14651 N, la gorge s’écrase avant que l’anneau ne se cisaille. En
conséquence 5941 N est la capacité de charge de l’anneau d’arrêt.
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