壓縮彈簧疲勞強度怎麽計算？

大家對彈簧的疲勞強度可能會比較陌生，畢竟彈簧隻是我們的零配件，但是需要更深層了解彈簧的話，這些彈簧知識還是有比較了解一下的，那麽，彈簧的疲勞強度怎麽計算呢？疲勞強度是指材料在無限多次交變載荷作用而不會產生破壞的最大應力，稱為疲勞強度或疲勞極限。實際上，金屬材料並不可能作無限多次交變載荷試驗。

1、屈服強度：材料的屈服強度和疲勞極限之間有一定的關係，一般來說，材料的屈服強度越高，疲勞強度也越高，因此，為了提高彈簧的疲勞強度應設法提高彈簧材料的屈服強度，或采用屈服強度和抗拉強度比值高的材料。對同一材料來說，細晶粒組織比粗細晶粒組織具有更高的屈服強度。 

2、溫度：碳鋼的疲勞強度，從室溫到120℃時下降，從120℃到350℃又上升，溫度高於350℃以後又下降，在高溫時沒有疲勞極限。在高溫條件下工作的彈簧，要考慮采用耐熱鋼。在低於室溫的條件下，鋼的疲勞極限有所增加。 

有關以上這些影響疲勞強度因素的具體數值，參看有關資料。 

3、表麵狀態：最大應力多發生在彈簧材料的表層，所以彈簧的表麵質量對疲勞強度的影響很大。彈簧材料在軋製、拉拔和卷製過程中造成的裂紋、疵點和傷痕等缺陷往往是造成彈簧疲勞斷裂的原因。 材料表麵粗糙度愈小，應力集中愈小，疲勞強度也愈高。材料表麵粗糙度對疲勞極限的影響。隨著表麵粗糙度的增加，疲勞極限下降。在同一粗糙度的情況下，不同的鋼種及不同的卷製方法其疲勞極限降低程度也不同，如冷卷彈簧降低程度就比熱卷彈簧小。因為鋼製熱卷彈簧及其熱處理加熱時，由於氧化使彈簧材料表麵變粗糙和產生脫碳現象，這樣就降低了彈簧的疲勞強度； 對材料表麵進行磨削、強壓、拋丸和滾壓等，都可以提高彈簧的疲勞強度。

4、尺寸效應：材料的尺寸愈大，由於各種冷加工和熱加工工藝所造成的缺陷可能性愈高，產生表麵缺陷的可能性也越大，這些原因都會導致疲勞性能下降。因此在計算彈簧的疲勞強度時要考慮尺寸效應的影響。 

5、冶金缺陷：冶金缺陷是指材料中的非金屬夾雜物、氣泡、元素的偏析，等等。存在於表麵的夾雜物是應力集中源，會導致夾雜物與基體界麵之間過早地產生疲勞裂紋。采用真空冶煉、真空澆注等措施，可以大大提高鋼材的質量。 

6、腐蝕介質：彈簧在腐蝕介質中工作時，由於表麵產生點蝕或表麵晶界被腐蝕而成為疲勞源，在變應力作用下就會逐步擴展而導致斷裂。例如在淡水中工作的彈簧鋼，疲勞極限僅為空氣中的10%~25%。腐蝕對彈簧疲勞強度的影響，不僅與彈簧受變載荷的作用次數有關，而且與工作壽命有關。所以設計計算受腐蝕影響的彈簧時，應將工作壽命考慮進去。在腐蝕條件下工作的彈簧，為了保證其疲勞強度，可采用抗腐蝕性能高的材料，如不鏽鋼、非鐵金屬，或者表麵加保護層，如鍍層、氧化、噴塑、塗漆等。實踐表明鍍鎘可以大大提高彈簧的疲勞極限。 

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