弹簧疲劳强度的计算方法
04-23
受变载荷螺旋弹簧的疲劳强度计算
对于循环次数较多、工作在变应力下的重要弹簧，还应该进一步对疲劳强度进行计算。如果变应力的循环次数N≤103，或应力变化幅度不大时，应进行静强度计算。如果上述两种情况不能明确区分时，则应同时进行这两种强度的计算。
1、 疲劳强度计算
一般受变应力作用的弹簧，其应力变化规律有τmax=常数和τmin=常数两种。因此，可根据力学疲劳强度理论与相应计算公式，进行应力幅安全系数、最大应力安全系数的计算。对于弹簧钢丝也可按下述简化公式进行计算
式中，τ0 --- 弹簧材料的脉动循环剪切疲劳极限（MPa ），当弹簧材料为碳素钢丝、不锈钢丝、铍青铜丝等材料时，可根据循环次数N由表中查取。
表20-4 弹簧材料的脉动疲劳极限τ0N ≤[1**********]
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τ00.45σB 0.35σB 0.33σB 0.30σB
注：1.经喷丸处理的弹簧，τ0可提高20%；
2.对于硅青铜丝、不锈钢丝，取0.35σB 。
τmin 、τmax --- 最小、最大切应力（MPa）；
F min 、F max --- 最小、最大工作载荷（N）；
[S ]-许用安全系数，当弹簧计算和材料的性能数据精确度高时，取1.3 ～ 1.7；精确度较低时，取1.8 ～ 2.2。
2、 静强度计算
弹簧的静强度安全系数S s 的计算式为
式中，τs -弹簧材料的屈服极限（MPa），其值可按下述数值选取： 碳素弹簧钢丝取τs =0.42σB ，硅锰合金簧丝取τs =0.51σB ；
[S s ]-许用安全系数，其值与[S ]相同。