Knowledge Answer

Analyze the primary causes of fatigue failure in wave springs operating under high-frequency cyclic loading.

2026-06-16 FAQ

Fatigue failure in wave springs typically initiates at the inner or outer edges of the wave crests where the tensile stress is highest. Under cyclic loading, the stress range $\sigma_r = \sigma_{max} - \sigma_{min}$ must be evaluated against the Modified Goodman Criterion. If the calculated stress $S = \frac{3 \cdot \pi \cdot P \cdot D_m}{4 \cdot b \cdot...

Back to Q&A
Official Answer

Answer

Únavové selhání ve vlnových pružinách obvykle začíná na vnitřních nebo vnějších okrajích hřebenů vln, kde je tahové napětí nejvyšší. Při cyklickém zatěžování musí být rozsah napětí $\sigma_r = \sigma_{max} - \sigma_{min}$ vyhodnocen podle Modified Goodman Criterion. Pokud vypočtené napětí $S = \frac{3 \cdot \pi \cdot P \cdot D_m}{4 \cdot b \cdot t^2 \cdot N^2}$ překročí mez únosnosti materiálu (např. přibližně 30-40 % pevnosti v tahu pro 17-7PH), rozšíří se mikrotrhliny Selhání je často urychleno povrchovými nedokonalostmi, jako jsou důlky nebo stopy po nástroji z procesu navíjení. Aby se to zmírnilo, lze použít brokování, aby se vyvolalo zbytková tlaková napětí na povrchu, čímž se účinně posune střední napětí dolů a prodlouží se únavová životnost z $10^5$ na více než $10^6$ cyklů.

TOP