随着弹簧工作温度的升高,弹簧材料的弹性模量降低,刚度降低,承载能力降低。因此,高温工作的弹簧必须了解弹性模量的变化率,并计算弹簧承载力下降对使用性能的影响。当普通螺旋弹簧的工作温度超过60°时,应对其剪切模量进行修正。公式为:常温下的弹性模量,GT-公式中的剪切模量,GT-公式中的常温下的弹性模量,GT-公式中的剪切模量。温度修正系数按表2/98选择。在低温下使用的弹簧材料应具有良好的低温韧性。
弹簧的参数。线径d:缠绕弹簧的钢丝直径。弹簧的内径D外径D2和中径D:弹簧的内圈直径称为内径,弹簧的外圈直径称为外径,弹簧内径和外径的平均值称为中径,D=(D1+D/弹簧的节距t:除两端的支承圈以外,相邻两圈截面中心线的轴向距离。支承圈数nZ、有效圈数n和总圈数n1:为使弹簧受力均匀,两端并紧且磨平。
弹簧在加工过程中都要进行热处理,对于各种不同类型、材料和用不同的方法加工出来的弹簧,其热处理的目的方法和要求是不同的,为了消除不利的剩余,改善弹簧表层的应力分布状况、获得较高的有效应力,在弹簧的制造中,经常采用机械强化工艺,可以通过不同的热处理方法来满足弹簧设计的要求。消除钢丝冷拔残余应力,防止端圈缝隙的产生。弹簧上的毛刺或脱落的金属粉末,一旦进入液压或风动系统中,会引起严重的紊流或非层流,会使过滤器或管子堵塞,故液压阀体和气动零件等必须将毛刺去除。在机械传动系统中,由于震动,会使毛刺脱落下来,造成系统卡死或零件损伤。有时,毛刺直接妨碍构件的机械运动,这对活塞或滑阀等特别明显。
尺寸效应,材料的尺寸越大,由于各种冷加工和热加工工艺造成的缺陷可能性越高,产生表面缺陷的可能性也越大,这些原因都对导致疲劳性能下降,因此在计算弹簧的疲劳强度时要考虑尺寸效应的影响。弹簧在腐蚀介质中工作时,表面点蚀会腐蚀晶界,成为疲劳的根源。在变应力作用下,弹簧会逐渐膨胀,导致断裂。例如,在淡水中工作的弹簧的疲劳极限是空气的10-25%。
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