Fatigue Failure Analyse og forebygging av bølgefjær

I.Introduksjon 

Selv om fjærindustrien er en liten industri i hele maskinindustrien, kan dens rolle ikke undervurderes. Med den økende graden av åpenhet

Med den kontinuerlige utdypingen av industriell automasjon har importert industrielt utstyr som maskinproduksjon, bilindustri, petrokjemisk industri og kraft også blitt mye brukt i Kina. noen nye typer komponenter med overlegen ytelse, og flerlags bølgefjærer er en relativt ny type elastisk element.

En vanlig enkeltlags bølgefjær er et elastisk element med flere topper og daler på en metallring. En flerlags bølgefjær ser ut til å være sammensatt av flere vanlige enkeltlags bølgefjærer, men forskjellen er at den er en spesiell prosesstabell, men ikke bare en kontinuerlig vindstabel. prosess.

II.Klassifisering og arbeidsprinsipp

Bølgefjær er vanligvis delt inn i: en, ettlags bølgefjær,

Enkeltlags lukket bølgeformfjær i form av "O", enkeltlags åpen bølgeformfjær i form av "C"; b. Flerlags topp-til-topp (serie) bølgeformfjær; c. Flerlags stall topptype, også kjent som nestet (parallell) type; Enkeltlags bølgeformfjær: egnet for arbeidsforhold med kort forskyvning og middels lav elastisitet, med god støttebølge og høyt arbeidsprinsipp: formfjær har nøyaktigheten til doble arbeidsprinsipper for sylindrisk fjær og skivefjær. Flerlags bølgeformfjær topp-til-topp (serie) type: elastisitetsverdien brukes i omvendt sving proporsjonal med stor forskyvning, som hovedsakelig er omvendt proporsjonal med andel. krav, og er en erstatning for sylindrisk fjær. Nestet (parall) type: kraftverdien til fjæren er proporsjonal med antall omdreininger, noe som kan tilby alle bølgeformene samtidig som den genererer elastisitet. I mange tilfeller kan den neste (parallelle) bølgeformen brukes i stedet for skivefjæren.

på samme fine material og temperaturmaterialer er samme innflytelse på materialet som har samme svikt.

kornstruktur har høyere flytestyrke og tretthetsfasthet enn materialer med grov kornstruktur; overflateforsterkende behandling har mye høyere utmattelseslevetid enn ikke-forsterkende behandling; jo mindre overflateruheten til materialet er, jo lavere er spenningskonsentrasjonen, og jo høyere utmattelsesstyrke; materialer med metallurgiske defekter vil også i stor grad redusere utmattingslevetiden, noe som resulterer i tidlig utmattingssvikt av fjæren. Bølgefjæren produsert med vanlig fjærstål har god elastisitet, elektrisk ledningsevne og slitestyrke. Under normal temperatur (temperatur 200) er utmattingssvikten til fjæren innenfor normalområdet.Men etter hvert som temperaturen øker, vil elastisiteten til fjæren gradvis avta, og sviktfenomenet vil øke betydelig.

Bearbeidet bølgefjær av rustfritt stålmateriale har høy utmattingslevetid og god motstand mot avspenning, mens rustfritt stål har også høy korrosjonsmotstand, ikke-magnetiske og andre egenskaper.Generelt vil det svikte når rustfritt stål er høyere enn rustfritt stål, men har høyere temperatur enn rustfritt stål. korrosjonsmotstand, ikke-magnetiske og andre egenskaper, og selv når arbeidstemperaturen når 650°C, har det fortsatt høy motstand mot avslapning og tretthet, noe som gjør det til et uerstattelig materiale i spesielle arbeidsmiljøer.

For det fjerde, forebygging av tretthetssvikt av bølgefjær

Følgende er belastningen og spenningsberegningsformlene for wave-fjærdesign for å bruke disse formlene for wave-fjærer. i lav spenningstilstand, noe som gjør utmattingssvikt i bølgefjær mindre sannsynlighet.

(1) Beregningsformel for enkeltlags bølgefjær: f=PKDm/Ebt3N4*ID/OD

S=3IIPDm/4bt2N2;

(2) Beregningsformelen for flerlags toppfjærserie eller bølgetoppform f=PKDm3Z/Ebt3N4*ID/OD;

S=3IIPDm/4bt2N2

(3) Den flerlags topptypen, også kjent som den nestede eller parallelle typen bølgeformfjærberegningsformel; F=PKDm3/Ebt3N4Z*IDOD;

S=3IIPDm/4bt2N2Z;

Hvor: f=forskyvning; P=last; K=multi-turn koeffisient; Dm=gjennomsnittlig diameter; Z=antall svinger; E = elastisitetsmodul; b=materialebredde;

t=materialtykkelse; N=bølgehøyde; ID = indre diameter; OD = ytre diameter; S = bøyespenning; Gjennom utmattingsstester på bølgefjærer har vi funnet ut at utmattelseslevetiden til bølgefjærer er mye større enn 500 000 ganger, normalt over 1 million ganger. Den ytre diameteren D=137 mm, innvendig diameter d=125 mm, tykkelsen t=0,8 mm, topphøyden H=6 mm, og arbeidsforskyvningen er arbeidskraftverdien til 2,5N wa. Denne arbeidskraften er 325 mm. har vært brukt av en petrokjemisk virksomhet i mer enn tre år, og en levetid har nådd 1,8 millioner ganger, og noen har til og med lengre levetid.

Derfor bør vi, når vi designer en bølgefjær, velge en rimelig topphøyde og materialtykkelse basert på belastning og skyvning, effektiv kontrollere spenningen til bølgene, og bruke fettfjæren til å regulere bølgebruddet mer effektivt.