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弹簧科普

碟形弹簧的强度和许用应力

【概要描述】碟簧在工作中可受到静载荷和变载荷的作用。由于工作中所受载荷性质不同,则其失效情况不同,因而强度计算的许用应力应予不同考虑。(1)承受静载荷的碟簧的静强度和许用应

碟形弹簧的强度和许用应力

【概要描述】碟簧在工作中可受到静载荷和变载荷的作用。由于工作中所受载荷性质不同,则其失效情况不同,因而强度计算的许用应力应予不同考虑。(1)承受静载荷的碟簧的静强度和许用应

  • 分类:弹簧科普
  • 发布时间:2025-08-19 09:17:16
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碟簧在工作中可受到静载荷和变载荷的作用。由于工作中所受载荷性质不同,则其失效情况不同,因而强度计算的许用应力应予不同考虑。

1承受静载荷的碟簧的静强度和许用应力:在总工作时间内,载荷大小不变,或者载荷变化次数小于104次时,可视为静载荷。在静载荷作用下,碟形弹簧可能的失效形式是在最大应力点处产生塑性变形。为了保证自由高度H0的稳定,应使压平时的σoм接近材料的屈服极限。对于60Si2MnA50CrVA的钢制弹簧,可取屈服极限σ,= 1400~1600MPa

2承受变载荷的碟簧的疲劳强度和许用应力变载荷作用下碟簧的使用寿命分为;

 1)无限寿命。可以承受2×10 6或更多次数载荷变化而不破坏;

    2)有限寿命。可以在持久强度范围内承受1 ×10 42×10 6次有限的载荷变化直至破坏。

 承受变载荷的碟形弹簧,其失效形式为疲劳断裂。碟形弹簧疲劳源,都是在下表面受拉。应力的内圆周点或外圆周点处。虽然点并不是最大应力点,但是由反复变化作用的拉应力产生的疲劳裂纹是发展性的,因此在应力大小超过一定数值,应力循环次数达到一定界限时,碟片将产生疲劳断裂。为保证变载荷作用下碟形弹簧的强度,必须核验碟片下表面拉应力是否小于疲劳极限应力。

 

  在点和点中,那一点先产生疲劳裂纹而比较危险,与直径比C=D/d和比值h0/t有关,可以由图17-13来判断。如图17-13所示,由C值和h0/t比值确定的点落在哪一区,就验算相应点的疲劳强度,若落在两条曲线之间,则表明点或点都可能是危险点,为安全起见,都应核验。对于有支承面的弹簧,应以比值K4h0/t去查对曲线。   

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Figure 17-13

载荷作用下的碟簧,安装时必须有预压变形量,一般取f1=0.15h0~0.20h0。此预压变形量能防止点附近产生疲劳裂纹,对提高寿命有作用。

材料50CrVA的变载荷作用下的单个碟簧,或不超过10片的对合组合碟簧的疲劳极限,可据寿命要求,碟簧厚度及上下限 应力(σrmaxσrmin ),在图17-14~图17-16中查取。厚度t >14mm和组合片数较多的组合碟簧,其他材料的碟簧,以及在特殊情况下,如环境温度较高、有化学影响等工作的碟簧应适当降低。

(3)蠕变和松弛长期承受载荷的碟簧,随着时间的延续,会产生蠕变和松弛。发生蠕变时,受恒力作用的碟簧自由高度会缩减△H0。发生松弛时碟簧在不变高度上受压缩时,载荷会减少△F

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