QQ登录

只需一步,快速开始

登录 | 注册 | 找回密码

三维网

 找回密码
 注册

QQ登录

只需一步,快速开始

展开

通知     

查看: 3333|回复: 8
收起左侧

[已解决] 弹簧的疲劳强度主要跟哪些参数有关?

 关闭 [复制链接]
发表于 2008-3-11 11:18:04 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国北京

马上注册,结识高手,享用更多资源,轻松玩转三维网社区。

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册

x
弹簧的疲劳强度主要跟哪些参数有关?
4 M6 f7 z( w  U/ Q" O6 H2 P& X! p- s6 e. o) v
这些参数又是如何影响弹簧性能的?
发表于 2008-3-11 11:50:19 | 显示全部楼层 来自: 中国山东聊城
主要与材料的屈服强度、表面状态、尺寸效应、屯冶金缺陷、腐蚀介质、温度等有关!!!
发表于 2008-3-11 14:32:46 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江绍兴
影响弹簧疲劳强度的因素
! I% `* t, O+ Y" C. H- W) L9 p       1屈服强度
& |3 Y' D* w( t1 V" T材料的屈服强度和疲劳极限之间有一定的关系,一般来说,材料的屈服强度越高,疲劳强度也越高,因此,为了提高弹簧的疲劳强度应设法提高弹簧材料的屈服强度,或采用屈服强度和抗拉强度比值高的材料。对同一材料来说,细晶粒组织比粗细晶粒组织具有更高的屈服强度
" J. ?0 j2 q2 n4 r( O
/ z: \% l5 P" C$ Z! C$ `5 \9 b
( @. T6 j2 D) [2 x3 C7 c# N$ f) C
2表面状态
8 K2 [& |1 v) I/ @' V# d最大应力多发生在弹簧材料的表层,所以弹簧的表面质量对疲劳强度的影响很大。弹簧材料在轧制、拉拔和卷制过程中造成的裂纹、疵点和伤痕等缺陷往往是造成弹簧疲劳断裂的原因。
* f+ V  Y  y8 X

2 ?; i4 f/ y+ Z- h材料表面粗糙度愈小,应力集中愈小,疲劳强度也愈高。材料表面粗糙度对疲劳极限的影响。随着表面粗糙度的增加,疲劳极限下降。在同一粗糙度的情况下,不同的钢种及不同的卷制方法其疲劳极限降低程度也不同,如冷卷弹簧降低程度就比热卷弹簧小。因为钢制热卷弹簧及其热处理加热时,由于氧化使弹簧材料表面变粗糙和产生脱碳现象,这样就降低了弹簧的疲劳强度。 0 I( R- j- a2 q% u  d
* r0 n6 {9 Q1 R
对材料表面进行磨削、强压、抛丸和滚压等。都可以提高弹簧的疲劳强度。 7 a, O; n! @/ X, C
) |; z" v. u8 K3 a  W% H  H
3尺寸效应
2 z8 D8 X& d: ^' j
材料的尺寸愈大,由于各种冷加工和热加工工艺所造成的缺陷可能性愈高,产生表面缺陷的可能性也越大,这些原因都会导致疲劳性能下降。因此在计算弹簧的疲劳强度时要考虑尺寸效应的影响 + M5 ^8 k( l' o# [% O5 d: Y
0 z0 P5 b+ v' `/ H* V+ [
4冶金缺陷& r$ E2 V( B0 V' M- ?5 e3 F3 A
冶金缺陷是指材料中的非金属夹杂物、气泡、元素的偏析,等等。存在于表面的夹杂物是应力集中源,会导致夹杂物与基体界面之间过早地产生疲劳裂纹。采用真空冶炼、真空浇注等措施,可以大大提高钢材的质量

" T& J1 x: {3 ^

& Q/ D1 D5 v, M  R) b5腐蚀介质
$ @/ L" l& |8 q6 a3 @" k0 e弹簧在腐蚀介质中工作时,由于表面产生点蚀或表面晶界被腐蚀而成为疲劳源,在变应力作用下就会逐步扩展而导致断裂。例如在淡水中工作的弹簧钢,疲劳极限仅为空气中的10%~25%。腐蚀对弹簧疲劳强度的影响,不仅与弹簧受变载荷的作用次数有关,而且与工作寿命有关。所以设计计算受腐蚀影响的弹簧时,应将工作寿命考虑进去
( G+ }3 f( E& d' }; i. l

) [8 h5 L. r2 g+ h! F在腐蚀条件下工作的弹簧,为了保证其疲劳强度,可采用抗腐蚀性能高的材料,如不锈钢、非铁金属,或者表面加保护层,如镀层、氧化、喷塑、涂漆等。实践表明镀镉可以大大提高弹簧的疲劳极限。 & }$ e5 w) {* w

# [/ k; G$ T5 E5 O2 ~4 o* O6温度
) j$ B6 v1 G' k2 B碳钢的疲劳强度,从室温到120时下降,从120
℃到350℃又上升,温度高于350℃以后又下降,在高温时没有疲劳极限。在高温条件下工作的弹簧,要考虑采用耐热钢。在低于室温的条件下,钢的疲劳极限有所增加。   l5 e4 B+ b) P8 n/ y8 k

. I5 x& W  U  _8 I/ u3 _" S; K2 i有关以上这些影响疲劳强度因素的具体数值,参看有关资料  
0 l  s5 M" p6 ?+ @2 }
0 v, k% F! u/ Y1 g5 x5 H一般材料表中所给出的σ-1和τ-1值是指材料表面光滑和在空气介质中所得的数据。如果所设计的弹簧的工作条件与上述条件不符、则应对σ-1和τ-1进行修正,一般考虑的影响因素有应力集中、表面状况、尺寸大小、温度等,分别采用应力集中系数Kσ(Kτ)、表面状态系数Kß、尺寸系数Kε、温度系数Kt等来表示,则实际的疲劳极限为0 j) c& y, T) \" ]  ^
Kß KεKt
-------------
Kб

3 K4 w. i6 c9 z7 Q  U
* b0 U0 I- {( L# g[ 本帖最后由 xinfeng123 于 2008-3-11 14:35 编辑 ]

评分

参与人数 1三维币 +3 收起 理由
ajhtiger + 3 技术讨论

查看全部评分

发表于 2008-3-13 21:03:14 | 显示全部楼层 来自: 中国湖北黄冈
楼上说的很详细  学习了
发表于 2008-3-13 21:10:07 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏南京
3楼的讲的真是到位啊,好好学习一下。
头像被屏蔽
发表于 2010-9-27 15:35:26 | 显示全部楼层 来自: 中国湖北黄冈
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
发表于 2010-9-30 21:53:37 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏南京
简单说,弹簧的疲劳寿命与下面几个因素有关:" Z. T( w, Z! _$ x
1、材料的纯净度,非金属夹杂物特别是脆性夹杂物尺寸及数量越多,弹簧越容易发生疲劳断裂;, o. y2 n3 d; |/ ~2 n4 N' L
2、表面质量:表面如有热加工或热加工过程中造成的裂纹等缺陷,在热处理和使用过程中都会产生应力集中,降低疲劳寿命;
5 c+ B% K8 E9 w: \5 J. b' I$ \3、表面脱碳:会造成局部软点,成为疲劳裂纹的萌生源;. D" Q- k* M9 [( I4 V
4、表面光洁度越高,弹簧在工作中应力集中也越小。很多重要场合的弹簧钢都采用银亮材;
5 U4 q' z, Y# P& M! M5、热处理工艺:合理的弹簧热处理工艺可以使弹簧的硬度均匀,获得优良的抗松弛性能;, a5 w8 h& F3 R2 j6 ]
6、制簧工艺:优良的弹簧卷制工艺可以确保弹簧的尺寸形状和表面质量;另外磨簧等工艺也非常重要;
: \4 O# f6 B5 I7、弹簧的硬度:弹簧硬度越高,出现疲劳断裂的概率越大;) u, g; S! i. T5 g9 j9 Z
8、弹簧本身设计的问题,如果设计不合理也会降低弹簧的疲劳寿命。
发表于 2010-9-30 23:33:02 | 显示全部楼层 来自: 中国山西太原
学习了,总结的到位
发表于 2010-10-3 23:29:16 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏泰州
我认为还需要补充一些:6 F' |6 m' w% g; _4 s
以上讲的大多是既定的因素,还有一些不确定的因素,如环境的影响。
3 o% X' O9 n2 Y0 u; I从疲劳理论上来说,还与材料表面的粗糙度,试验的应力比,残余应力有关。
; s; r, e) w  z" w楼主要好好考虑。
( X0 g+ X4 W5 a( J  g5 p3 f这是一个复杂的问题。
发表回复
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

Licensed Copyright © 2016-2020 http://www.3dportal.cn/ All Rights Reserved 京 ICP备13008828号

小黑屋|手机版|Archiver|三维网 ( 京ICP备2023026364号-1 )

快速回复 返回顶部 返回列表