弹簧——充液阀弹簧总碎掉

xixiawang

兄弟单位的大压机，尤其是500T、800T压机充液阀弹簧总是碎掉、断掉。我们定做的压机要求厂家注意这方面，厂家传真来的图纸显示充液阀型号：HCF100A1-10 （南通一个厂家），弹簧材料65Mn,中径32，线径5.5，节距11，总长185，有效圈数16总圈数18，140mm时，1100N；105mm时，1950N。热处理：发蓝。请问，这样频率的弹簧能采用65Mn来做的吗？这个弹簧设计合理不？那些地方需要改进？？

: Q/ G. V1 V/ Y" a[ 本帖最后由 xixiawang 于 2007-6-22 10:02 编辑 ]

myfunction

自由长度185，工作长度多少？

xixiawang

140mm时，1100N；105mm时，1950N。我认为我们这个弹簧应该是I累弹簧，800T压机，按照每天阀动作2000次的话，10的6次方/2000=500天。500天/360=1.38年。要是：按照每天（24小时）阀动作30000次（我们最多压制3000个*5波=15000）的话，10的6次方/30000=33天。10的7次方算，10的7次方/30000=333天。333天/26=12.8月。因为我这个行业一般是要每天工作20多个小时。但实际上兄弟单位反映甚至几个月就断掉。请您看看。
2 K; d* B8 m& L
[ 本帖最后由 xixiawang 于 2007-6-22 11:29 编辑 ]

myfunction

你的弹簧：
4 z7 D9 j' t% K1 t- f4 q: ]* z9 ]( r旋绕比C=5.818     曲度系数K=1.261
最大压力F3=1950
) n7 K/ X8 _3 f# }, w最大切应力Q=（8*K*C*F3）/（π*d^2）=(8*1.261*5.818*1950)/(3.14159*5.5^2)=1204.31MPa
最大切应力太大啦！:L
5.5线径，65Mn弹簧的许用切应力大约660MPa，你的弹簧最大切应力远远大于许用切应力，肯定容易断。
即使，你的弹簧材料质量好，但其工作频繁，也容易疲劳。
/ m0 y, W; U2 d, z3 @+ l6 B. ?你可以根据切应力公式，适当调整一些参数，使最大切应力降下来。
根据我的经验，一般用途的弹簧，最大切应力比许用切应力稍大一点点，是可以使用的。
但你的弹簧，工作频繁，所以，要拿具体试验数据来说话。

myfunction

另外，发蓝只是表面处理。热处理要看它的硬度怎样。

xixiawang

可以告诉我传真不？我把图纸传真给你，还有一个小弹簧。如何？
& C/ `* Z# `) x, F: G( `7 x! y你是意思就是要用疲劳实验机进行实验测试是吧，恩 我和杭州弹簧有限公司联系了。明天看看能不能给我一些修改意见了。长于90的弹簧他们实验做不了，这个阀件的小的弹簧 是90 也许能做吧，我明天再咨询杭州这边。
   这个弹簧可以该成矩形弹簧不？

& O0 R; k: ^8 H; A[ 本帖最后由 xixiawang 于 2007-6-24 18:35 编辑 ]

zhaohuijun76

钢丝直径=   5.50mm  中    径= 32.00mm  有效圈数=16.00圈  总圈数=18.00圈
) Z0 W* A4 Z7 ]3 ^& \* j自由高度= 185.00mm  并圈高度= 96.25mm  节    距=11.05mm  螺旋角= 6.27度
展开长度=1820.45mm  重    量=334.83克
工作行程=  35.00mm  预压缩行程=45.00mm  刚    度= 17.1218牛顿/毫米
预紧力  =  770.48N  最大压力= 1369.75N  并圈负荷=1519.56牛顿
弹簧指数C= 5.818             满足C=3.5～14.0的条件
. `; Q& [- ?, I% e% `5 ?8 k圈    隙= 0.547                  不满足圈隙/钢丝直径≥0.10的条件
4 `; h# \  P( Z8 y, _9 w细长比B= 5.781                不满足B〈 5.300的稳定条件
自振频率=    7206(次/分) 不满足最高工作频率小于自振频率的十分之一
3 E$ o  W: H3 l# b" ^最大剪切应力= 86.261公斤/平方毫米= 846.22牛顿/平方毫米, 许用值请参阅有关手册
疲劳安全系数S= 1.257    不满足S>1.3的条件

myfunction

你可以email到：xdz-function@126.com
7 A; x6 o3 z' F  H6 m  ^要有安装的其他相关尺寸，比如能不能加大中径、工作力能不能小一点。
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! f4 I! h' B, q3 i最好是你自己进行计算、校核。
弹簧计算，本论坛有很多，比如：http://www.3dportal.cn/discuz/viewthread.php?tid=288248&extra=page%3D1
其他的弹簧计算也可以下来比较一下。
+ F5 S5 p+ f: V4 x! y
$ ?8 p2 Z0 Z* ~; _$ }, i[ 本帖最后由 myfunction 于 2007-6-24 23:01 编辑 ]

xixiawang

[quote]原帖由 myfunction 于 2007-6-24 22:58 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
& L1 t3 K; K% ], k1 i5 C8 I6 I你可以email到：xdz-function@126.com
要有安装的其他相关尺寸，比如能不能加大中径、工作力能不能小一点。
1 h2 T  j" M6 E# ]----------------
. Z' @; C  o2 P( k- k最好是你自己进行计算、校核。
/ C+ \! O) T& U
杭州弹簧有限公司的帮我计算了一下，结论也是疲劳安全系数只有0.93，寿命在10^5~10^6之间,要想10^7以上,那么疲劳安全系数≥1.5,