高周波周期荷重下で動作するウェーブスプリングの疲労破壊の主な原因を分析します。

ウェーブスプリング の疲労破壊は、通常、引張応力が最も高い波頭の内側または外側の端で始まります。繰返し荷重下では、応力範囲 $\sigma_r = \sigma_{max} - \sigma_{min}$ を修正グッドマン基準に照らして評価する必要があります。計算された応力 $S = \frac{3 \cdot \pi \cdot P \cdot D_m}{4 \cdot b \cdot t^2 \cdot N^2}$ が材料の耐久限界 (たとえば、17-7PH の引張強度の約 30 ～ 40%) を超える場合、微小亀裂が伝播します。破損は、多くの場合、コイリングプロセスで発生するピットやツールマークなどの表面の欠陥によって加速されます。これを軽減するには、ショットピーニングを適用して表面に圧縮残留応力を誘発し、平均応力を効果的に下方にシフトさせ、疲労寿命を $10^5$ サイクルから $10^6$ 以上のサイクルに延長します。