核工分析碟形弹簧性能优化。
碟形弹簧轴向尺寸小、承载能力大、具有变刚度的非线性特性,因而在引进设备中获得广泛应用,特别是近年来在引进车辆的主离合器中,越来越多地采用了碟簧,以实现动力传递的分离与结合,因此,碟形弹簧设计的优劣,直接影响到车辆的使用性能。为此,本文就碟簧工作特性、优化设计及CAD方法进行讨论。同时开发了实用碟簧优化软件,根据优化结果对其进行了CAD设计,绘制了各种碟簧载荷与变形特性曲线、应力与变形曲线和碟簧零件工作图。为便于用户使用,软件中采用中西文结合方式,设计了两级彩色的界面菜单,从而形成了碟簧优化及CAD软件系统。这对于碟簧一体化设计及实现引进车辆离合器的国产化都具有重要意义。 江苏碟形弹簧生产厂家,欢迎来电咨询上海核工碟形弹簧制造有限公司。福州阀门碟形弹簧
影响弹簧疲劳强度的几个因素:
1.屈服强度材料的屈服强度和疲劳极限之间有一定的关系,一般来说,材料的屈服强度越高,疲劳强度也越高,因此,为了提高弹簧的疲劳强度应设法提高弹簧材料的屈服强度,或采用屈服强度和抗拉强度比值高的材料。对同一材料来说,细晶粒组织比粗细晶粒组织具有更高的屈服强度。
2.表面状态较大应力多发生在弹簧材料的表层,所以弹簧的表面质量对疲劳强度的影响很大。弹簧材料在轧制、拉拔和卷制过程中造成的裂纹、疵点和伤痕等缺陷往往是造成弹簧疲劳断裂的原因。
3.尺寸效应材料的尺寸愈大,由于各种冷加工和热加工工艺所造成的缺陷可能性愈高,产生表面缺陷的可能性也越大,这些原因都会导致疲劳性能下降。因此在计算弹簧的疲劳强度时要考虑尺寸效应的影响。
4.冶金缺陷冶金缺陷是指材料中的非金属夹杂物、气泡、元素的偏析,等等。存在于表面的夹杂物是应力集中源,会导致夹杂物与基体界面之间过早地产生疲劳裂纹。采用真空冶炼、真空浇注等措施,可以明显提高钢材的质量。
5.腐蚀介质弹簧在腐蚀介质中工作时,由于表面产生点蚀或表面晶界被腐蚀而成为疲劳源,在变应力作用下就会逐步扩展而导致断裂。例如在淡水中工作的弹簧钢。 口碑好碟形弹簧哪家强四川碟形弹簧哪种好,欢迎来电咨询上海核工碟形弹簧制造有限公司。
弹簧在不同场合下发挥着不同的功能:
1.测量功能:在弹性限度内,弹簧的伸长(或压缩)跟外力成正比。利用弹簧这一性质可制成弹簧秤。
2.紧压功能:观察各种电器开关会发现,开关的两个触头中,必然有一个触头装有弹簧,以保证两个触头紧密接触,使导通良好。如果接触不良,接触处的电阻变大,电流通过时产生的热量变大,严重的还会使接触处的金属熔化。卡口灯头的两个金属柱都装有弹簧也是为了接触良好;至于螺口灯头的中心金属片以及所有插座的接插金属片都是簧片,其功能都是使双方紧密接触,以保证导通良好。在盒式磁带中,有一块用磷青铜制成的簧片,利用它弯曲形变时产生的弹力使磁头与磁带密切接触。在订书机中有一个长螺旋弹簧,它的作用一方面是顶紧订书钉,另一方面是当比较前面的钉被推出后,可以将后面的钉送到比较前面以备订书时推出,这样,就能自动地将一个个钉推到比较前面,直到钉全部用完为止。许多机器自动供料,自动步中的自动上膛都靠弹簧的这种功能。此外,像夹衣服的夹子,圆珠笔、钢笔套上的夹片都利用弹簧的紧压功能夹在衣服上。
碟形弹簧的失效原因分析。
1.长时间使用产生材料脆化。材料长时间使用,碟簧内部组织达到甚至超出其力学性能极限,造成脆化出现,过早产生疲劳失效。
2.应力腐蚀。碟簧工作时承受拉应力,当碟簧卸除载荷,其内部依然保持着残余拉应力,若碟簧长期工作在酸性液体或湿度较大环境,在拉应力作用下,溶液中的氢发生聚集,吸附在表面的空穴、腐蚀坑等缺点处,使表面能或原子健的结合力降低,局部应力集中加剧,当裂纹的形核功大于裂纹前列应力强度因子时,从而导致环境脆断微裂纹的形核和扩展,出现微裂纹,导致碟簧过早疲劳失效。
3.使用环境使碟簧产生进一步的脆化。碟簧长期工作在高温或低温的环境下,其组织缓慢发生变化,出现进一步脆化。 重庆碟形弹簧生产厂家,欢迎来电咨询上海核工碟形弹簧制造有限公司。
碟形弹簧常用的绷簧钢主要用以下材料:
1)低锰绷簧钢。这种绷簧钢(如65Mn)与碳素绷簧钢比较,利益是淬透性较好和强度较高;缺点是淬火后简略发生裂纹及热脆性。但由于报价便宜,所以通常机械上常用于制作规范不大的绷簧,例如咱们的碟形防松垫圈常用此资料制作。
2)硅锰绷簧钢。这种钢(例如60Si2Mn)中由于参加了硅,所以能够明显行进弹性极限,并行进了回火稳定性,因此能够在更高的温度下回火,然后得到超卓的力学功用。硅锰绷簧钢在工业上得到了普遍的运用,通常用于制作机械,轿车,拖拉机的碟形弹簧、螺旋绷簧等。
3)铬钒钢。这种钢(例如50CrVA)中参加钒的意图是细化组织,行进钢的强度和耐性。这种资料的奶疲倦和抗冲击功用超卓,并能再-40度——210度的温度下牢靠的作业,但报价较贵。多用于恳求较高的场合,如用于制作航空发动机调度体系中的碟形弹簧。 湖北碟形弹簧哪种好,欢迎来电咨询上海核工碟形弹簧制造有限公司。50CrV碟形弹簧
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碟形弹簧及碟形弹簧组的摩擦因素。
根据不同的弹簧组合方式,随碟形弹簧组的压缩和张开,单个弹簧之间/弹簧与导向元件之间以及弹簧承载部位的摩擦力都会升高。因此,对于给定的弹簧应用条件,理论计算的加载和卸载特性曲线都会与实际曲线存在偏差。单个碟形弹簧的摩擦弹簧压缩时的摩擦力产生与加载力矩起反作用的力矩,因此使压缩力增大。弹簧回复时,摩擦力矩则加载力矩方向相同,从而减小所需的保持力。实际的摩擦系数与加载部件表面的抛光程度/碟形弹簧边缘和倒角半径以及润滑条件等因数有关。叠合组合碟形弹簧组的摩擦由N片弹簧组成的叠合组合弹簧组压缩时,除加载部位弹簧边缘产生的摩擦力外,弹簧上下接触表面之间也会产生方向相反的径向摩擦力。这些摩擦力产生的N个摩擦力矩与加载力矩相互作用,从而使得弹簧组在压缩过程中加载力增大,在回复过程中保持力减小。实际的载荷偏差与弹簧变形无关。采用用厚度较大的碟型弹簧(A系列)将会产生较大阻尼作用。经验表明,碟形弹簧组载荷特性曲线的偏差随弹簧组内叠合组合弹簧数量的增加而增大。 福州阀门碟形弹簧