彈簧是大家再熟悉不過的零部件,那在彈簧的使用過程中有一些常見的問題是因?yàn)槭裁茨?,下面核工小編來給大家整理一下。
核工分析彈簧會(huì)在使用過程中斷裂的原因
1.當(dāng)芯軸太小/裝配面不平/兩端定位面平行度不良時(shí),均會(huì)造成彈簧被壓縮扭曲,局部產(chǎn)生高壓力而斷裂。
2.芯軸太小或者是彈簧橫放使用,彈簧與芯軸磨損而斷裂。
3.芯軸太短且端部末倒角,會(huì)導(dǎo)致彈簧與芯軸摩擦磨損而斷裂。
4.彈簧圈與圈之間夾雜異物使用,使實(shí)際有效圈數(shù)減少,從而產(chǎn)生高應(yīng)力使其斷裂5.彈簧串聯(lián)使用使其彎曲,并超過芯軸或沉頭孔長度,或者因?yàn)閺椈杀旧淼奈⑿〔町惗鴮?dǎo)致荷重較弱者承受較大壓縮量而斷裂。
6.超過較大的壓縮量使用進(jìn)而產(chǎn)生高 效應(yīng)力使彈簧斷裂。
影響彈簧疲勞強(qiáng)度的幾個(gè)因素
1.屈服強(qiáng)度材料的屈服強(qiáng)度和疲勞極限之間有一定的關(guān)系,一般來說,材料的屈服強(qiáng)度越高,疲勞強(qiáng)度也越高,因此,為了提高彈簧的疲勞強(qiáng)度應(yīng)設(shè)法提高彈簧材料的屈服強(qiáng)度,或采用屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度比值高的材料。對(duì)同一材料來說,細(xì)晶粒組織比粗細(xì)晶粒組織具有更高的屈服強(qiáng)度。
2.表面狀態(tài)較大應(yīng)力多發(fā)生在彈簧材料的表層,所以彈簧的表面質(zhì)量對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響很大。彈簧材料在軋制、拉拔和卷制過程中造成的裂紋、疵點(diǎn)和傷痕等缺陷往往是造成彈簧疲勞斷裂的原因。
3.尺寸效應(yīng)材料的尺寸愈大,由于各種冷加工和熱加工工藝所造成的缺陷可能性愈高,產(chǎn)生表面缺陷的可能性也越大,這些原因都會(huì)導(dǎo)致疲勞性能下降。因此在計(jì)算彈簧的疲勞強(qiáng)度時(shí)要考慮尺寸效應(yīng)的影響。
4.冶金缺陷冶金缺陷是指材料中的非金屬夾雜物、氣泡、元素的偏析,等等。存在于表面的夾雜物是應(yīng)力集中源,會(huì)導(dǎo)致夾雜物與基體界面之間過早地產(chǎn)生疲勞裂紋。采用真空冶煉、真空澆注等措施,可以明顯提高鋼材的質(zhì)量。
5.腐蝕介質(zhì)彈簧在腐蝕介質(zhì)中工作時(shí),由于表面產(chǎn)生點(diǎn)蝕或表面晶界被腐蝕而成為疲勞源,在變應(yīng)力作用下就會(huì)逐步擴(kuò)展而導(dǎo)致斷裂。例如在淡水中工作的彈簧鋼,疲勞極限*為空氣中的10%~25%。腐蝕對(duì)彈簧疲勞強(qiáng)度的影響,不*與彈簧受變載荷的作用次數(shù)有關(guān),而且與工作壽命有關(guān)。所以設(shè)計(jì)計(jì)算受腐蝕影響的彈簧時(shí),應(yīng)將工作壽命考慮進(jìn)去。
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