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影响橡胶弹簧疲劳强度的因素

橡胶弹簧如今广泛应用于各行各业比如:振动机械、双层客车、载重货车等工业机械,

橡胶弹簧常用在机械设备、振动设备上、车辆行走机构和悬架中,起减振和缓冲作用。

由于橡胶弹簧属于消耗品所以在平时应该多注意保养,来增长使用寿命,

因此需要了解影响橡胶弹簧疲劳强度的因素,希望大家认真对待

德邦弹簧厂家专家称:橡胶弹簧也可根据工作需要设计成各种结构形式,

由于形状不受限制,有较大的弹性变形,容易实现非线性要求,减振隔音效果良好

影响橡胶弹簧疲劳强度的因素如下

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,为了提高橡胶弹簧的疲劳强度应设法提高橡胶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.表面状态最大应力多发生在橡胶弹簧材料的表层,所以橡胶弹簧的表面质量对疲劳强度的影响很大。

橡胶弹簧材料在轧制、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橡胶弹簧疲劳断裂的原因。


材料表面粗糙度愈小,应力集中愈小,疲劳强度也愈高。材料表面粗糙度对疲劳极限的影响。

随着表面粗糙度的增加,疲劳极限下降。在同一粗糙度的情况下,不同的钢种及不同的卷制方法

其疲劳极限降低程度也不同,如冷卷橡胶弹簧降低程度就比热卷橡胶弹簧小。

因为钢制热卷橡胶弹簧及其热处理加热时,由于氧化使橡胶弹簧材料表面变粗糙和产生脱碳现象,

这样就降低了橡胶弹簧的疲劳强度。


对材料表面进行磨削、强压、抛丸和滚压等都可以提高橡胶弹簧的疲劳强度。


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。因此在计算橡胶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,可以大大提高钢材的质量。



5.腐蚀介质橡胶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橡胶弹簧钢,疲劳极限仅为空气中的10%~25%。

腐蚀对橡胶弹簧疲劳强度的影响,不仅与橡胶弹簧受变载荷的作用次数有关,而且与工作寿命有关。

所以设计计算受腐蚀影响的橡胶弹簧时,应将工作寿命考虑进去。



在腐蚀条件下工作的橡胶弹簧,为了保证其疲劳强度,可采用抗腐蚀性能高的材料,

如不锈钢、非铁金属,或者表面加保护层,如镀层、氧化、喷塑、涂漆等。实践表明镀镉可以大大提高橡胶弹簧的疲劳极限。



6.温度碳钢的疲劳强度,从室温到120℃时下降,从120℃到350℃又上升,温度高于350℃以后又下降,

在高温时没有疲劳极限。在高温条件下工作的橡胶弹簧,要考虑采用耐热钢。在低于室温的条件下,钢的疲劳极限有所增加。


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