Усталостная пружин

Назначение — тяжело нагруженные ответственные детали, к которым предъявляются требования высокой усталостной прочности, пружины, работающие при температуре до 300 °С и другие детали. [c.353]

В промышленности уже давно и весьма широко применяются методы поверхностного упрочнения деталей, работающих в условиях циклических напряжений (рессоры и полуоси автомашин, зубья шестерен, винтовые клапанные пружины и пр.). Эта специальная поверхностная обработка не преследует целей общего изменения прочностных показателей металла. Речь идет именно об усталостном упрочнении, часто в сочетании с требованиями износостойкости. К числу таких методов, применяемых в различных сочетаниях, относятся химико-термические (азотирование, цементация, цианирование), поверхностная закалка токами высокой частоты и наклеп поверхностного слоя обкаткой роликами или обдувкой дробью. [c.96]

Одной из распространенных причин снижения сопротивления материала является химическое воздействие, вызывающее химическое разрушение. Так, для шлифованной пружинной стали при знакопостоянном цикле сопротивление усталости составляло при растяжении на воздухе 120 МПа, при сжатии— 1650 МПа, а в пресной воде соответственно 15 и 157 МПа, т. е. в воде усталостная прочность при растяжении оказалась в 10 раз ниже, чем на воздухе. Действие морской воды снижает усталостную прочность еще резче. [c.353]

Оценку статической и усталостной прочности пружин производят по запасам прочности (см. с. 263). [c.541]

Кривая усталости (фиг. 308) позволяет находить правильный путь к повышению срока службы рессор и пружин. Совершенно очевидно, что достаточно хотя бы незначительно повысить усталостные свойства стали (например, поднять предел выносливости), как мы получим резкое увеличение срока службы деталей без увеличения рабочих сечений и веса последней. [c.516]

Динамические испытания проводят как для контроля продукции, например клапанных пружин, так и для получения усталостных характеристик. [c.126]

На предел выносливости стали влияет также состояние поверхности образца. Поэтому к качеству поверхности рессорно-пружинной стали предъявляются повышенные требования (см. табл. 1), так как наружные дефекты могут являться концентраторами напряжений и причиной образования усталостных трещин. Обезуглероживание поверхности также существенно снижает усталостную прочность стали, и в стали, предназначенной для деталей ответственного назначения, общая глубина обезуглероженного слоя (чистый феррит + переходная зона) регламентируется. Предел выносливости рессор и пружин в значительной степени повышается после дробеструйной и гидроабразивной обработки, создающей наклеп, несмотря на снижение чистоты поверхности. [c.418]

Для проведения исследований коррозионной усталости металлов на образцах ограниченных размеров разработана методика изучения скорости роста усталостных трещин при заданном коэффициенте интенсивности напряжений [111] и создано специальное оборудование (рис. 22). Образец 9, закрепленный в верхнем 4 и нижнем 11 захватах, подвергается изгибу путем поворота планшайбы 3 вокруг оси, расположенной по центру образца. Нагрузка на образец создается вибратором 6, жестко закрепленным на планшайбе 3, которая вращается вокруг оси опоры 2. Прикладываемую нагрузку на образец измеряют посредством динамометра 12. Натяжением пружин 5 или 7 в одну или другую сторону создается асимметрия цикла. Нижний захват, динамометр и стойка /3 составляют один жесткий узел, закрепленный вместе с опорой 2 на массивной плите /. Привод машины осуществляется от асинхронного электродвигателя. Остановка машины после разрушения образца производится концевым выключателем S. [c.48]

Усталостная прочность пружинных сталей мало зависит от химического состава и в гораздо большей степени определяется состоянием поверхностного слоя. Обезуглероживание поверхностного слоя при термообработке, местные дефекты (коррозия, забоины, царапины, истирание при износе) резко снижают предел выносливости. Значительного повышения усталостной прочности можно добиться полированием и особенно нагартовкой поверхностного слоя (волочением, дробеструйной обработкой). [c.156]

Наиболее высокими антикоррозионными свойствами и наибольшей усталостной прочностью обладают бериллиевые бронзы. Сочетание этих свойств с высокой электропроводностью обусловливает широкое применение бериллиевых бронз для изготовления пружин в электромашиностроении. Кроме того, бериллиевые бронзы отличаются высоким постоянством упругих свойств и почти полным отсутствием гистерезиса и по этой причине часто применяются для изготовления упругих элементов точных приборов. [c.157]

Испытание физических параметров предусматривает проверку деталей на усталостную прочность, на коррозийную стойкость, на износ и главное на соответствие физических параметров деталей техническим условиям. Проверяются, например, упругость пружин, оптические параметры оптических систем, параметры преобразования механических величин в электрические и обратно, оптических — в электрические и т. п. [c.50]

К материалу для пружин предъявляют высокие требования после соответствующей термообработки он должен обладать устойчивыми во времени упругими свойствами, значительной прочностью как статической, так и усталостной, большим сопротивлением ударным нагрузкам, а также способностью давать достаточно большие пластические деформации. [c.649]

Применение несколько более дорогих хромомарганцовистых пружинных сталей позволяет увеличивать толщину заготовок до предельных размеров (25—30 мм). Эти стали обладают глубокой прокаливаемостью и высокими характеристиками прочности. Недостатком их является склонность к отпускной хрупкости [30]. Хромованадиевая пружинная сталь отличается высокими механическими свойствами вообще и высокой усталостной прочностью в особенности Она обладает пониженной склонностью к поверхностному обезуглероживанию и отличается устойчивостью по отношению к температурам до 350 . Эта сталь по своим качествам занимает среди других пружинных материалов одно из первых мест (клапанные пружины двигателей), однако высокая стоимость ограничивает её применение (холоднокатаная проволока из хромованадиевой стали может изготовляться диаметром до 10 мм). [c.651]

Усталостная прочность пружинной стали в большей степени зависит от состояния её поверхности, чем от химического состава. Обезуглероживание поверхности резко снижает предел усталости стали и её сопротивление повторным ударам. [c.651]

В табл. 3, 4 и 5 приведены химический состав, термообработка и механические и усталостные свойства наиболее употребительных пружинных сталей для витых пружин [28]. [c.651]

Механические и усталостные свойства пружинных сталей [28] [c.652]

Выбор материала для таких пружин должен производиться с учётом его усталостной прочности в тех условиях (температурных, коррозионных и др.), в которых предстоит работать пружине. Для расчета пружин при нагрузках, переменных во времени, желательно располагать кривыми разрушающих напряжений в зависимости от числа циклов нагрузки (фиг. 3, кривые Велера), причём наибольший интерес, [c.655]

При оценке усталостных характеристик пружинных сталей может оказать большую помощь работа [128], в которой сопоставлены результаты усталостных испытаний многих исследователей (см. также [ 8]). [c.655]

Прочность пружин при нагрузках, переменных во времени (усталостная прочность пружин) [c.703]

При полноценном и однородном материале с достоверно известной усталостной прочностью, представленной диаграммой, и при возможно полном и точном учёте всех условий работы пружины запас прочности п можно принять равным 1,3—1,6. [c.704]

На качество и работоспособность прун<ины большое влияние оказывает состояние поверхности. При наличии треш,ин, плен и других поверхностных дефектов пружины оказываются нестойкими в работе и ра.чрушаются, вследствие развития усталостных явлений в местах концентрации напряжений вокруг этих дефектов. [c.404]

Изучение вопросов усталости в сопротивлении материалов имеет чрезвычайно большое значенне. Такие ответственные детали, как оси железнодорожных вагонов, коленчатые валы, шатуны моторов, гребные винты, клапанные пружины, воздушные винты, поршневые пальцы н многие другие детали, выходят из строя главным образом вследствие разрушений усталостного характера. [c.588]

Плоская пружина изгибается при этом в обратную сторону. Процесс ловто-)1яегся несколько раз в секунду. Требуется определить запас усталостной прочности для плоской пружины. [c.407]

Здесь принято х =х 1д, так как величина предела выносливости определена на образцах того же диаметра и с тем же состоянием поверхности, что и проволока, из которой изготовлена пружина. Учитывая, что Хдд<Хд., определяем коэффициент запаса прочности по сопротивлению усталостному разрушению [c.316]

Низкочастотные рекуперативные гидравлические возбудители дают возможность проводить усталостные испытания пружин из прутков большого диаметра при больших прогибах с наибольшим приближением к эксплуатационным условиям [40]. Они позволяют развивать нагрузки до 0,3 МН (30 тс) с перемещениями до 100 мм при частоте 30—50 цикл/мин В жесткой раме 1 (рис. 123) помещены испытуемые пружины 4, периодическое сжатие которых осуществляется гндропульсационными домкратами 2. Трубопроводом 7 цилиндр [c.226]

Множитель 1,5, на который умножается Рвию обеспечивает требуемый запас прочности пружины, учитывающей усталостные явления в стали, возникающие под влиянием динамических нагрузок. [c.115]

Испытания в условиях, приближенных к реальным условиям службы рессор (усталость при действии контактных напряжений), показали, что трехслойная сталь обладает значительно более высоким уровнем усталостной прочности, чем обычно применяемая рессорно-пружинная сталь 50ХГ. [c.236]

Это процесс постепенного накопления повреждений материала под воздействием переменных напряжений и коррозионно-активных сред, приводящий к изменению свойств, образованию коррозионно-усталостных трещин, их развитию и разрушению изделия. Этому виду разрушения в определенных условиях могут быть подвержены все конструкционные материалы на основе железа, алюминия, титана, меди и других металлов. Опасность коррозионно-усталостного разрушения заключается в том, что оно протекает практически в любых коррозионных средах, включая такие относительно слабые среды, как влажный воздух и газы, спирты, влажные машинные масла, не говоря уже о водных растворах солей и кислот, в которых происходит резкое, иногда катастрофическое снижение предела выносливости металлов. Поэтому коррозионная усталость металлов и сплавов наблюдается во всех отраслях техники, но наиболее она распространена в химической, энергетической, нефтегазодобывающей, горнорудной промышленности, в транспортной технике. Коррозионно-усталостному разрушению подвергаются стальные канаты, элементы бурильной колонны, лопатки компрессоров и турбин, трубопроводы, гребные винты и валы, корпуса кораблей, обшивки самолетов, детали насосов, рессоры, пружины, крепежные элементы, металлические инженерные сооружения и пр. Потеря гребного винта современным крупнотоннажным судном в открытом океане приносиГ убытки, исчисляемые миллионами рублей. [c.11]

При испытании закаленной от 810°С и отпущенной при 580°С пружинной стали 65Г (а = 1000 МПа, ао,2 =882 МПа, 8 = 5%, р = 32 %) не обнаружено влияние дистиллированной воды на скорость распространения усталостной трещины по сравнению с испытанием в воздухе во всем диа- пазоне изменения (Полутранко И.Б. и др. [149, с. 10-15] ). [c.90]

Стали и сплавы, предназначенные для работы в качестве пружин и рессор, должны обладать высокой упругой деформацией и иметь пластические свойства, обеспечивающие возможность изготовления витых и других пружин и исключающие их поломку при перегрузках. Они также должны противостоять усталостным изменениям при постоянном колебательном режиме работы и возникновению собственных колебани " . [c.21]

Стали и сплавы, предназначенные для работы в качестве нружин, рессор, гибких мембран, сильфонов и аналогичных деталей, должны обладать высоким пределом упругости и усталостной стойкостью it многократным нагружениям и иметь достаточные пластические свойства, обеспечивающие вoзмoн -ность изготовления витых пружин и других деталей методом деформации и исключающие их поломку при перегружениях. Они также должны противостоять усталостным изменениям при постоянном колебательном режиме работы и возникновению собственных колебаний. [c.49]

Требования к усталостной прочности, вытекающие из условий работы рес-сорно-пружинных изделий при циклически изменяющихся нагрузках, опреде-, ляют повышенные требования к качеству поверхности проката. На поверхности полос и прутков не долншо быть трещин, закатов, плен, волосовин, раковин, пузырей, несочин, вдавленной окалины и расслоений. Качество поверхности определяется наружным осмотром с применением при необходимости светле-пия (зачистки) мелким напильником или мягким шлифовальным кругом. Местные дефекты на поверхности допустимо удалять методом пологой зачистки или шлифовки в пределах допустимых наименьших значений размеров на поперечное сечение проката. Вырубка дефектов не допускается. В зависимости от наличия или отсутствия обезуглероженного слоя рессорно-пружинная сталь подразделяется на две категории 1) без обезуглероженного слоя, 2) по нормам ГОСТ 14959-69. [c.49]

По этой же методике преобразованы результаты испытания цру- жин-моделей (пушстирные линии на рис. I) и построены предполагаемые кривые равной вероятности усталостного разрушения плунжерных щ жин (рис. 3), которые могут быть использованы для оценки исходных характеристик сопротивления усталости пружин. [c.123]

Приведены результаты экспериментальной проверки методики на проволочных образцах в условиях периодического кручения. С использованием методшш произведено преобразование результестов испытаний пружин-модалей и построены расчетные кривые равной вероятности усталостного разрушения плункерных пружин. [c.139]

При приёмке материала для пружин образцы его должны быть подвергнуты осмотру и испытаниям в соответствии с техническими условиями [33]. Серьёзного внимания заслуживает состояние поверхности заготовок для пружин (проволоки). Она должна быть гладкой, без плен, закатов, раковин, штрихов и других дефектов, видимых глазом. Недопустимо повреждение поверхности заготовок в процессе изготовления пружин [68]. Обезуглероживание поверхностного слоя отрицательно сказывается на механических вoй fвax и особенно на усталостной прочности пружин [58]. Допустимая глубина и степень обезуглероживания заготовок устанавливаются техническими условиями например, по СТ С1-332 Наркомата судостроительной промышленности, 1940, для поставляемой пружинной стали обезуглероженный слой допускается для прутков диаметром до 12 мм--толщиной до 1°/о диаметра, но не толще 0,15 мм на сторону для прутков диаметром более 12 мм — толщиной до 2% диаметра, но не толще 0.2 мм на сторону. Толщина слоя, обезуглеро-женного до чистого феррита, допускается в [c.649]

Пружины оружия обычно выдерживаются под нагрузкой 24 часа менее ответственные пружины можно держать в неволе" 6—12 час. Пружины длительного вибрационного действия (например, клапанные пружины обычной конструкции), а также пружины, предназначенные для работы при повышенных температурах 050—450°) и в коррозионной среде, не должны подвергаться пластическому заневоли-ванию ввиду опасности усталостного разрушения при работе (в первом случае) и неустойчивости предварительного напряжённого состояния, создаваемого при заневоливании (во втором случае). Отсюда же следует, что после заневоливания никакая термическая обработка не может быть допущена. [c.664]

В большинстве случаев полные усталостные диаграммы пружин отсутствуют, и расчёт приходится вести приближённо, исходя из предела усталости пружины при пульсирующей (0 5= Яц,з нагрузке (t( а ), предела усталости для знакопеременного симметричного цикла (t j, a j) и предела текучести проволоки (т , а ). [c.704]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...