Выбираем для пружин стальную углеродистую проволоку ll класса по ГОСТ 9389-75; из табл. 16,1 [4] находим:

Задавшись индексом пружины и вычислив коэффициент:

,

находим диаметр проволоки:

Принимаем

Определяем осадку пружины под действием силы F:

,

z – число рабочих витков пружины = 3

G – модуль сдвига = 8 × 104 МПа

Шаг пружины в свободном состоянии:

,

где sp – зазор = 0,1 × d = 1 мм

Полное число витков:

z1 = z + 1,5 = 3 + 1,5 = 4,5 мм

Высота пружины при полном ее сжатии:

Н3 = (z1 – 0,5) × d = (4,5 – 0,5) × 10 = 40 мм

Высота пружины в сводном состоянии:

Н0 = Н3 + z × (t – d) = 40 + 3 × (21 - 10) = 73 мм

Длина заготовки проволоки для пружины:

.

Расчет болтов

Рвых = Рэд × h0 = 4 × 0,86 = 3,44 кВт

Определение нагрузки, действующей на болт:

Fn = Fц × sin45 = 131,8× sin45 = 85,59 Н

Fсд = Fц × cos45 = 131,8 × cos45 = 100,22 Н

Моп = Тзв + Fсд × 0,216 + Fсд × 0,122 = 943,73 Н

Определяем усилие затяжки из условия отсутствия сдвига:

,

где

z = 6

f = 0,18

i = 1

Определяем силы затяжки из условия нераскрытия стыка:

F1max = F1мом + Fa1

Fa1 – осевая сила, действующая на один болт:

F1max = 15867,6 + 4488,5 = 20356,1 Н

Fз.нс = к × F1max × (1 - c) = 1,4 × 20356,1 × (1 – 0,2) = 22798,8 Н

c = 0,2

FSрасч = 1,4 × Fз.сд + F1max × c = 1,4 × 27436,23 + 20356,1 × 0,2 = 42481,9 Н [sр] = 116 МПа

Выбираем d = 20 мм