Answer
Оцінка довговічності хвильових пружин включає в себе розрахунок змінної напруги $\sigma_a$ і середньої напруги $\sigma_m$. Для хвильової пружини максимальне напруження виникає на піках хвилі і визначається як $\sigma = \frac{3 \cdot π \cdot E \cdot t \cdot N^2 \cdot f}{4 \cdot D_m^2 \cdot n}$. Використовуючи співвідношення Гудмена $\frac{\sigma_a}{\sigma_e} + \frac{\sigma_m}{\sigma_{ut}} = 1$, де $\sigma_e$ — межа витривалості, а $\sigma_{ut}$ — межа міцності на розрив (приблизно 1650 МПа для 17-7PH CH900), інженери можуть визначити, чи пружина витримає $10^6$ циклів. У системах із високим циклом, таких як медичні насоси, ми прагнемо до коефіцієнта безпеки $S_f > 1,2$. Залишкові напруги в процесі намотування повинні бути зняті за допомогою термічної обробки при $480^∘C$, щоб гарантувати, що середнє напруження не змінюється під час експлуатації.
