Hardware-Kenntnisse: Sechs Faktoren beeinflussen die Federermüdungsfestigkeit

Mehrere Faktoren beeinflussen die Federermüdungsfestigkeit

1. Es besteht ein gewisser Zusammenhang zwischen der Streckgrenze des Werkstoffs und der Ermüdungsgrenze. Generell gilt: Je höher die Streckgrenze des Materials, desto höher die Dauerfestigkeit. Um die Dauerfestigkeit der Feder zu erhöhen, sollten wir daher versuchen, die Streckgrenze des Federmaterials zu erhöhen. Oder verwenden Sie Materialien mit einem hohen Verhältnis von Streckgrenze zu Zugfestigkeit. Bei gleichem Material weist die Feinkornstruktur eine höhere Streckgrenze auf als die Grob- und Feinkornstruktur.

2. Die maximale Belastung des Oberflächenzustandes tritt meist an der Oberfläche des Federmaterials auf, daher hat die Oberflächenqualität der Feder einen großen Einfluss auf die Dauerfestigkeit. Defekte wie Risse, Fehlstellen und Narben, die beim Rollen, Ziehen und Aufwickeln von Federmaterialien entstehen, sind oft die Ursache für Federermüdung und -bruch.

Je geringer die Oberflächenrauheit des Materials ist, desto geringer ist die Spannungskonzentration und desto höher ist die Dauerfestigkeit. Der Einfluss der Materialoberflächenrauheit auf die Ermüdungsgrenze. Mit zunehmender Oberflächenrauheit sinkt die Ermüdungsgrenze. Bei gleicher Rauheit weisen unterschiedliche Stahlsorten und unterschiedliche Wickelmethoden unterschiedliche Grade der Ermüdungsgrenzenreduzierung auf. Beispielsweise ist der Reduktionsgrad von kalt gewickelten Federn geringer als der von warm gewickelten Federn. Da die heiße Schraubenfeder aus Stahl und ihre Wärmebehandlung erhitzt werden, wird die Oberfläche des Federmaterials aufgrund von Oxidation rau und es kommt zu einer Entkohlung, was die Ermüdungsfestigkeit der Feder verringert.

Schleifen, Pressen, Kugelstrahlen und Walzen der Materialoberfläche. Beides kann die Dauerfestigkeit der Feder verbessern.

3. Je größer das Material mit Schlichteeffekt ist, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit von Fehlern, die durch verschiedene Kalt- und Warmumformprozesse verursacht werden, und desto größer ist die Wahrscheinlichkeit von Oberflächenfehlern. Diese Gründe führen alle zu einer Verringerung der Ermüdungsleistung. Daher sollte der Einfluss des Größeneffekts bei der Berechnung der Dauerfestigkeit der Feder berücksichtigt werden.

4. Metallurgische Defekte Metallurgische Defekte beziehen sich auf die Absonderung von nichtmetallischen Einschlüssen, Blasen, Elementen usw. im Material. Die auf der Oberfläche vorhandenen Einschlüsse sind die Quelle der Spannungskonzentration, die zu vorzeitigen Ermüdungsrissen zwischen den Einschlüssen und der Substratgrenzfläche führt. Der Einsatz von Vakuumschmelzen, Vakuumgießen und anderen Maßnahmen kann die Qualität von Stahl erheblich verbessern.

5. Wenn die Feder mit korrosivem Medium in einem korrosiven Medium arbeitet, wird sie aufgrund von Lochfraß auf der Oberfläche oder Korrosion der Oberflächenkorngrenze zu einer Ermüdungsquelle. Unter der Einwirkung variabler Belastung dehnt es sich allmählich aus und verursacht einen Bruch. Beispielsweise weist Federstahl, der in Süßwasser verarbeitet wird, eine Ermüdungsgrenze von nur 10 bis 25 % der Ermüdungsgrenze in Luft auf. Der Einfluss von Korrosion auf die Dauerfestigkeit der Feder hängt nicht nur davon ab, wie oft die Feder wechselnden Belastungen ausgesetzt wird, sondern auch von der Lebensdauer. Daher sollte bei der Auslegung und Berechnung einer korrosionsgefährdeten Feder die Lebensdauer berücksichtigt werden.

Für Federn, die unter korrosiven Bedingungen arbeiten, können zur Gewährleistung ihrer Ermüdungsfestigkeit Materialien mit hoher Korrosionsbeständigkeit wie Edelstahl, Nichteisenmetalle oder eine Schutzschicht auf der Oberfläche wie Plattieren, Oxidation, Sprühen usw. verwendet werden. Malerei usw. . Die Praxis zeigt, dass eine Cadmiumbeschichtung die Dauerfestigkeit der Feder deutlich erhöhen kann.

6. Die Dauerfestigkeit von temperaturbeständigem Kohlenstoffstahl nimmt von Raumtemperatur auf 120 °C ab, steigt von 120 °C auf 350 °C an und sinkt wieder, wenn die Temperatur über 350 °C liegt. Bei hohen Temperaturen gibt es keine Ermüdungsgrenze. Für Federn, die unter Hochtemperaturbedingungen arbeiten, sollte hitzebeständiger Stahl in Betracht gezogen werden. Unterhalb der Raumtemperatur erhöht sich die Ermüdungsgrenze von Stahl