1. Istnieje pewna zależność między granicą plastyczności a granicą zmęczenia materiału o granicy plastyczności. Ogólnie rzecz biorąc, im wyższa jest granica plastyczności materiału, tym wyższa wytrzymałość zmęczeniowa. Dlatego, aby poprawić wytrzymałość zmęczeniową sprężyny, należy poprawić granicę sprężystości materiału sprężystego. Lub użyj materiału o wysokiej granicy plastyczności i wytrzymałości na rozciąganie. W przypadku tego samego materiału drobnoziarnista struktura ma wyższą granicę plastyczności niż struktura gruboziarnista.
2. Stan powierzchni Maksymalne naprężenie występuje w warstwie powierzchniowej materiału sprężynowego, dlatego jakość powierzchni sprężyny ma duży wpływ na wytrzymałość zmęczeniową. Wady takie jak pęknięcia, wady i skazy spowodowane przez materiał sprężyny podczas toczenia, ciągnienia i toczenia są często przyczyną pęknięcia zmęczeniowego sprężyny.
Im mniejsza chropowatość powierzchni materiału, tym mniejsze stężenie naprężenia i większa wytrzymałość zmęczeniowa. Wpływ chropowatości powierzchni materiału na granicę zmęczenia. Wraz ze wzrostem chropowatości powierzchni maleje granica zmęczenia. W przypadku tej samej chropowatości, różne gatunki stali i różne metody zwijania mają różne stopnie redukcji granicy zmęczenia. Na przykład stopień redukcji sprężyny zwojowej zimnej jest mniejszy niż sprężyny z gorącą cewką. Ponieważ stalowa sprężyna zwojowa i jej obróbka cieplna są ogrzewane, powierzchnia materiału sprężystego jest szorstka z powodu utleniania i odwęglania, co zmniejsza wytrzymałość zmęczeniową sprężyny.
Powierzchnia materiału jest szlifowana, prasowana, śrutowana i walcowana. Wszystko może zwiększyć wytrzymałość zmęczeniową sprężyny.
ściśnięta sprężyna
3. Efekt rozmiaru Im większy rozmiar materiału, tym większe prawdopodobieństwo defektów wynikających z różnych procesów obróbki na zimno i gorąco oraz większa potencjalna wada powierzchni, co może prowadzić do obniżenia wydajności zmęczeniowej. Dlatego przy obliczaniu wytrzymałości zmęczeniowej sprężyny należy wziąć pod uwagę efekt wielkości.
4. Wady metalurgiczne Wady metalurgiczne odnoszą się do segregacji wtrąceń niemetalicznych, pęcherzyków i elementów w materiale, i tak dalej. Wtrącenia obecne na powierzchni są źródłami koncentracji naprężeń, które mogą powodować przedwczesne pęknięcia zmęczeniowe między wtrąceniami a powierzchnią podłoża. Próżniowe wytapianie, odlewanie próżniowe i inne środki mogą znacznie poprawić jakość stali.
5. Środek korozyjny Kiedy sprężyna pracuje w środowisku korozyjnym, staje się źródłem zmęczenia z powodu korozji powierzchniowej na powierzchni wżerowej lub powierzchniowej, a następnie stopniowo rozszerza się pod wpływem stresu i powoduje pękanie. Na przykład w stali sprężynowej pracującej w słodkiej wodzie granica zmęczenia wynosi tylko 10% do 25% w powietrzu. Wpływ korozji na wytrzymałość zmęczeniową sprężyny jest związany nie tylko z tym, ile razy sprężyna jest poddawana zmiennym obciążeniom, ale także w związku z okresem użytkowania. Dlatego przy projektowaniu i obliczaniu sprężyny, na którą ma wpływ korozja, należy wziąć pod uwagę czas pracy.
W przypadku sprężyn działających w warunkach korozyjnych, w celu zapewnienia ich wytrzymałości zmęczeniowej, można stosować materiały o wysokiej odporności na korozję, takie jak stal nierdzewna, metale nieżelazne lub powierzchnie z warstwami ochronnymi, takimi jak galwanizacja, utlenianie, rozpylanie i malowanie. . Praktyka pokazuje, że kadmowanie może znacznie zwiększyć granicę zmęczenia sprężyny.
6. Temperatura Wytrzymałość zmęczeniowa stali węglowej zmniejsza się od temperatury pokojowej do 120 ° C i wzrasta od 120 ° C do 350 ° C. Gdy temperatura jest wyższa niż 350 ° C, zmniejsza się ponownie i nie ma ograniczenia zmęczeniowego w wysokich temperaturach. W przypadku sprężyn działających w wysokich temperaturach należy uwzględnić stale żaroodporne. Poniżej temperatury pokojowej zwiększa się granica zmęczenia stali.
Aby uzyskać szczegółowe informacje na temat tych czynników wpływających na wytrzymałość zmęczeniową, należy zapoznać się z odpowiednimi informacjami.
Wartości σ-1 i τ-1 podane w tabeli materiałów ogólnych odnoszą się do danych uzyskanych na gładkiej powierzchni materiału i medium powietrza. Jeżeli warunki pracy zaprojektowanej sprężyny nie są zgodne z powyższymi warunkami, wówczas б-1 i τ-1 powinny zostać skorygowane. Zasadniczo rozważane są czynniki wpływające na koncentrację naprężeń, warunki powierzchni, wielkość, temperaturę itp. Oraz współczynnik koncentracji naprężeń K ((Kτ), współczynnik stanu powierzchni K & szlig ;, współczynnik wielkości Kε, współczynnik temperaturowy Kt itp. wyrażone, a faktyczna granica zmęczenia jest
Б'-1 = (K & szlig; KεKt / Kб) б'-1