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您當(dāng)前的位置是：五金沖壓件 >> 行業(yè)動(dòng)態(tài)扭桿彈簧抗疲勞強(qiáng)度的可靠性設(shè)計(jì)理念
發(fā)布時(shí)間：2019-08-26 15:22:07
扭桿彈簧抗疲勞強(qiáng)度的可靠性設(shè)計(jì)理念，扭桿彈簧主要承受單向扭轉(zhuǎn)疲勞載荷。在單向扭轉(zhuǎn)疲勞載荷作用下產(chǎn)生單向名義交變切應(yīng)力。扭桿彈簧在這種交變切應(yīng)力長(zhǎng)期作用下，其失效大多數(shù)是疲勞失效。因此，采用合理的疲勞設(shè)計(jì)方法是提高扭桿彈簧質(zhì)量重要一個(gè)環(huán)節(jié)。采用何種疲勞設(shè)計(jì)方法，主要根據(jù)扭桿彈簧使用要求，可選用無(wú)限壽命設(shè)計(jì)和安全壽命設(shè)計(jì)等方法。
無(wú)限壽命設(shè)計(jì)是要求扭桿彈簧在。元限長(zhǎng)使用期內(nèi)不發(fā)生疲勞破壞，即取材料的無(wú)限壽命疲勞極限r(nóng)，作為極限應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計(jì)。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，其扭桿彈簧的工作應(yīng)力要小于零件疲勞極限。安全壽命設(shè)計(jì)是要求扭桿彈簧在一定使用期內(nèi)不發(fā)生疲勞破壞，即取材料或零件的安全壽命條件疲勞極限r(nóng)r，作為極限應(yīng)力，進(jìn)行安全壽命設(shè) 計(jì)。因此，設(shè)計(jì)時(shí)，其工作應(yīng)力應(yīng)不超過(guò)條件疲勞極限。
疲勞強(qiáng)度中的安全壽命設(shè)計(jì)可分元裂紋壽命設(shè)計(jì)和損傷斷裂設(shè)計(jì)。前者用于要求扭桿彈簧在一定的使用期內(nèi)不發(fā)生疲芳裂紋，一般零件的工作應(yīng)力大于零件疲勞極限但小于強(qiáng)度極限；后者用于允許扭桿彈簧有一定缺陷、裂紋存在，但必須在下次檢修期前仍能安全使用。
疲勞強(qiáng)度破壞與靜強(qiáng)度破壞在本質(zhì)七不同。靜強(qiáng)度破壞是在睜?wèi)?yīng)力作用下的失效，其主要失效形式是產(chǎn)生過(guò)大的殘余變形（對(duì)塑性材料）或脆性斷裂（對(duì)脆性材料），所用材料的強(qiáng)度指標(biāo)是屈服極限和強(qiáng)度極限，其設(shè)計(jì)應(yīng)力是按撲載荷或出現(xiàn)的峰值載荷進(jìn)行汁算出的名義應(yīng)力。而疲勞破壞是在穩(wěn)定變應(yīng)力或非穩(wěn)定變應(yīng)力作用的失效，其主要失效形式是疲勞累積損傷過(guò)程。疲勞斷裂一般經(jīng)過(guò)：裂紋形成（裂紋首先在高應(yīng)力、較薄弱處。形成），裂墳擴(kuò)展以及快速斷裂等三階段。失效與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)有關(guān)，所用材料的強(qiáng)度指標(biāo)是疲勞極限或條件疲勞極限以及壽命曲線，或采用考慮了應(yīng)力集中、尺寸、表面狀態(tài)等對(duì)疲勞強(qiáng)度影響后的零件疲勞極限或條件疲勞極限以及壽命曲線。扭桿彈簧零件在變應(yīng)力遠(yuǎn)小于強(qiáng)度極限下發(fā)生的疲勞破壞常表現(xiàn)為低應(yīng)力類脆性斷裂。
無(wú)限壽命設(shè)計(jì)是要求扭桿彈簧在。元限長(zhǎng)使用期內(nèi)不發(fā)生疲勞破壞，即取材料的無(wú)限壽命疲勞極限r(nóng)，作為極限應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計(jì)。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，其扭桿彈簧的工作應(yīng)力要小于零件疲勞極限。安全壽命設(shè)計(jì)是要求扭桿彈簧在一定使用期內(nèi)不發(fā)生疲勞破壞，即取材料或零件的安全壽命條件疲勞極限r(nóng)r，作為極限應(yīng)力，進(jìn)行安全壽命設(shè) 計(jì)。因此，設(shè)計(jì)時(shí)，其工作應(yīng)力應(yīng)不超過(guò)條件疲勞極限。
疲勞強(qiáng)度中的安全壽命設(shè)計(jì)可分元裂紋壽命設(shè)計(jì)和損傷斷裂設(shè)計(jì)。前者用于要求扭桿彈簧在一定的使用期內(nèi)不發(fā)生疲芳裂紋，一般零件的工作應(yīng)力大于零件疲勞極限但小于強(qiáng)度極限；后者用于允許扭桿彈簧有一定缺陷、裂紋存在，但必須在下次檢修期前仍能安全使用。
疲勞強(qiáng)度破壞與靜強(qiáng)度破壞在本質(zhì)七不同。靜強(qiáng)度破壞是在睜?wèi)?yīng)力作用下的失效，其主要失效形式是產(chǎn)生過(guò)大的殘余變形（對(duì)塑性材料）或脆性斷裂（對(duì)脆性材料），所用材料的強(qiáng)度指標(biāo)是屈服極限和強(qiáng)度極限，其設(shè)計(jì)應(yīng)力是按撲載荷或出現(xiàn)的峰值載荷進(jìn)行汁算出的名義應(yīng)力。而疲勞破壞是在穩(wěn)定變應(yīng)力或非穩(wěn)定變應(yīng)力作用的失效，其主要失效形式是疲勞累積損傷過(guò)程。疲勞斷裂一般經(jīng)過(guò)：裂紋形成（裂紋首先在高應(yīng)力、較薄弱處。形成），裂墳擴(kuò)展以及快速斷裂等三階段。失效與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)有關(guān)，所用材料的強(qiáng)度指標(biāo)是疲勞極限或條件疲勞極限以及壽命曲線，或采用考慮了應(yīng)力集中、尺寸、表面狀態(tài)等對(duì)疲勞強(qiáng)度影響后的零件疲勞極限或條件疲勞極限以及壽命曲線。扭桿彈簧零件在變應(yīng)力遠(yuǎn)小于強(qiáng)度極限下發(fā)生的疲勞破壞常表現(xiàn)為低應(yīng)力類脆性斷裂。
