受变载荷螺旋弹簧的疲劳强度验算-佳工网

受变载荷螺旋弹簧的疲劳强度验算

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对于循环次数较多、工作在变应力下的重要弹簧，还应该进一步对疲劳强度进行验算。如果变应力的循环次数N≤103，或应力变化幅度不大时，应进行静强度验算。如果上述两种情况不能明确区分时，则应同时进行这两种强度的验算。

1　疲劳强度验算

一般受变应力作用的弹簧，其应力变化规律有τmax=常数和τmin=常数两种。因此，可根据力学疲劳强度理论与相应计算公式，进行应力副安全系数、最大应力安全系数的计算。对于弹簧钢丝也可按下述简化公式进行验算

（图片）

式中，τ0 --- 弹簧材料的脉动循环剪切疲劳极限（MPa），当弹簧材料为碳素钢丝、不锈钢丝、铍青铜丝等材料时，可根据循环次数N由表中查取。

表20-4 弹簧材料的脉动疲劳极限τ₀

N	≤10⁴	10⁵	10⁶	10⁷
τ₀	0.45σ_B	0.35σ_B	0.33σ_B	0.30σ_B

注：1.经喷丸处理的弹簧，t0可提高20%；

2.对于硅青铜丝、不锈钢丝，取0.35S_B。

τmin、τmax --- 最小、最大切应力（MPa）；

Fmin、Fmax --- 最小、最大工作载荷（N）；

[S]-许用安全系数，当弹簧计算和材料的性能数据精确度高时，取1.3 ～ 1.7；精确度较低时，取1.8 ～ 2.2。

2　静强度验算

弹簧的静强度安全系数Ss的验算式为

（图片）

式中，τs-弹簧材料的屈服极限（MPa），其值可按下述数值选取：碳素弹簧钢丝取τs=0.42σB，硅锰合金簧丝取τs=0.51σB；

[Ss]-许用安全系数，其值与[S]相同。 2/14/2005