彈簧設(shè)計(jì)中載荷、應(yīng)力與壽命的關(guān)系

使用中導(dǎo)致彈黃失效的原因有很多

包括:材料品質(zhì)、生產(chǎn)工藝、工作頻率、環(huán)境腐蝕、人為操作等,但其中最普遍的,也是能夠在設(shè)計(jì)階段加以杜絕的就是忽略了載荷和應(yīng)力的平衡。下面還是以壓簧為例向大家解釋一下這其中的關(guān)系：

 各種金屬材料從高爐中被導(dǎo)出制成盤條胚料時(shí)，它的2項(xiàng)關(guān)鍵性能就確定了：

 剪切模量(影響壓縮彈簧的強(qiáng)力性能）

 彈性模量(影響扭轉(zhuǎn)彈簧的彈力性能）

上述模量越高、未來制成彈簧的彈力越大。

隨后盤條背送到金屬拉絲廠拉拔成不同規(guī)格的彈簧鋼絲,在冷拉拔的過程中鋼絲的表面硬度和抗拉強(qiáng)度不斷提高。這里抗拉壓強(qiáng)是一項(xiàng)重要指標(biāo)，抗拉強(qiáng)度就是試樣拉斷前承受的最大標(biāo)稱拉應(yīng)力，它是決定彈簧疲勞彈簧疲勞壽命的最關(guān)鍵指標(biāo)。

在合理范圍內(nèi)抗拉強(qiáng)度越高,彈簧壽命越長;但抗拉強(qiáng)度只是決定彈簧壽命的間接指標(biāo)，因?yàn)閺椈蓧嚎s時(shí),簧絲發(fā)生了扭轉(zhuǎn)進(jìn)而產(chǎn)生了一定的內(nèi)應(yīng)力,這個(gè)應(yīng)力與簧絲抗拉強(qiáng)度之間的比率即稱之為應(yīng)力水平,它才是決定彈簧壽命的直接指標(biāo)。

不同的材料做成不同類型的彈簧,其允許的最高應(yīng)力水平是不同的，彈簧設(shè)計(jì)時(shí)不考慮應(yīng)力水平就會使彈簧在使用中很快的發(fā)生塑性變形甚至斷裂。

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