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標題: 起個頭,談彈簧 [打印本頁]

作者: easylife    時間: 2013-11-4 12:14
標題: 起個頭,談彈簧
八爺在以前帖子提過彈簧也不簡單,但沒見下文。
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我對彈簧一知半解,這里拋磚引玉開個頭,希望之后對其能有更深入認識。$ S/ s4 Q+ z+ k) k" U  R5 @( y$ ^
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兩年前做一個成型產品的整改,用了個圓柱螺旋拉伸彈簧用來平衡重力。: p0 j7 r$ [- u& }: j* S
線徑9mm,長度900mm左右,剛度3n/mm左右,材料德標彈簧合金鋼,無鍍層,無噴丸。拉伸后長度為原長兩倍。: h% x" Y* H" ^! r! J5 b* t
壽命要求三十多萬次。
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0 X: c: g& t" F多樣品壽命測試發現彈簧在二十萬次斷裂幾率較高。
作者: 2266998    時間: 2013-11-4 12:20
大蝦認真了,這個,必須要先玩材料,從半截插進來玩,事實證明是不行的," \$ o* i) w1 ~
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舉例說,彈簧斷裂,原因很多,比如金相成分不合適,形態不對,等等問題,非常復雜的,要一個一個玩,
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4 A, g' F1 N2 |! E/ K我玩這個,從材料開始玩,比如你要了解鞍鋼為什么設備好好的,玩了幾年懸架簧自己就放棄了,
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" A* }9 ]1 k  R3 Y8 ~玩過材料,玩熱處理,玩試驗機,最終就懂了,斷裂,松弛,等等問題,
作者: easylife    時間: 2013-11-4 12:39
呵呵,八爺神速$ V9 N( F% R  A3 Z$ r) C
我懂得有限,先抖抖自己有那點料,再請教幾個問題。
7 ^. W- Z- ?" X) F6 g% f會展手機發帖,連續性差,見諒4 N: g/ q; h; K; B1 Q4 I2 \2 ~

作者: leftwall    時間: 2013-11-4 16:21
后面真沒法跟了。本來用高端彈簧的地方就沒接觸過,出圖紙做出來的彈簧質量還不穩定,只能多做幾個型號,壞了再換。說都不知道說什么。
作者: 彼岸孤鷹    時間: 2013-11-4 17:15
沒玩過高級彈簧,前端日子算過一個壓縮彈簧,不過條件清楚,要求簡單,照搬手冊就是了
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題外話,這些基本件要是都整明白了,估計是沒什么能難倒的了。
作者: g2096    時間: 2013-11-4 17:53
線徑9mm,長度900mm左右,剛度3n/mm左右,材料德標彈簧合金鋼,無鍍層,無噴丸。拉伸后長度為原長兩倍。0 B7 h2 F9 g) u
壽命要求三十多萬次。( p/ _) M$ w7 {' h& g' s
----國內可能能做,但要條件,不是隨便就能做的。
作者: 池塘里的魚    時間: 2013-11-4 19:25
本帖最后由 池塘里的魚 于 2013-11-4 19:31 編輯
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# Q  r9 t4 Q7 e) R開玩笑啊,9mm線徑,剛度是3N/mm,外徑得多大啊?$ A: y: J: _( @# B& ~9 t
為什么成型后不拋丸消除應力?
作者: landegui    時間: 2013-11-4 22:44
規格:外徑x線徑x節距x高度
作者: 機械龍911    時間: 2013-11-4 22:59
瑞士彈簧做的最好吧
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作者: 冷水黃金    時間: 2013-11-5 08:06
本帖最后由 冷水黃金 于 2013-11-5 08:07 編輯
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; w8 H9 F' J7 h9 j2 W; L0 ?30萬次算個毛線,車輛減震器彈簧遠遠超過這個數,二倍也不是神馬,自己沒設計好
作者: zh39204128    時間: 2013-11-5 15:17
以前單位用的某根彈簧,原始設計調高度用的,彈簧+鎖緊
! R( c# A0 g% d不知過了多少年以后,那彈簧根本彈不起來了,高度變成不可調。當時一個小伙發現的,告訴領導,領導叫他別管:1.不是設計的錯誤,2.你又不是質檢
作者: easylife    時間: 2013-11-6 00:20
2266998 發表于 2013-11-4 12:20
; Z3 Y! W( M) p3 Z9 g: K大蝦認真了,這個,必須要先玩材料,從半截插進來玩,事實證明是不行的,
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6 e. U- O: g8 P# C/ e+ k" M/ t舉例說,彈簧斷裂,原因很多, ...
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續貼:
) a1 X4 t- S# p& D: X看到有人談到生產地,進一步交待下背景,/ p  V7 Y1 M4 [9 U" Y
產品是西歐一小公司設計生產的,自己也投放市場幾年沒有彈簧斷裂質量問題。后來被我司買入產品設計產權及生產,并做了設計改進。彈簧作為關鍵件,一直在瑞士生產。
2 H# ?1 R* p" h( \5 C按理說,小公司只賣歐洲也沒事,因為全壽命周期也就用個幾萬次。但亞洲市場應用環境不一樣,對疲勞壽命次數要求高于歐洲市場數倍,因此在指標變更后重做壽命試驗就遇到問題了。* ~4 j' C# m9 }: L$ g- j
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斷裂試樣斷口組織分析發現材料并沒有明顯質量缺陷,檢查圖紙發現選用的彈簧材料雖為德標彈簧鋼,但此牌號一般只被推薦用于靜載場合。而且圖紙也沒有要求做噴丸處理。查相應彈簧古德曼疲勞曲線可見此材料達不到要求疲勞壽命。- B& h# I6 O; d& U& s

) H) a- v; v! }/ ^/ z. Z解決方案是選用同一德標內適用于疲勞場合的彈簧鋼,并要求噴丸處理。依彈簧古德曼疲勞曲線數據是能滿足疲勞壽命要求的。結果是產品通過了測試。。。1 @9 @3 u/ w" l; B: i
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' B( t3 G0 ?9 c6 W% N4 _以上是我的工作經歷,下面談談總結的圓柱螺旋拉壓彈簧疲勞設計:
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作者: easylife    時間: 2013-11-6 00:59
本帖最后由 easylife 于 2013-11-6 01:26 編輯
: N1 X; J; Z% d# K; h# e0 c; V* a! a1 U' ^; K
一種是按美國機械設計手冊,不同彈簧材料會有線徑 vs. 最大應力的曲線。
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9 \' B8 f* h3 Y' M# Y, g3 R( k3 z8 C; P另外一種是德標彈簧設計,針對壓簧,和拉簧都有相應設計標準。 對不同材料,有對應 古德曼疲勞曲線,線徑不同時曲線也不一樣( 基本是平行偏移)。  0 g; Z% X; k1 k3 \- P- V* r
設計時只要確定材料,線徑,最小最大應力就能根據相應曲線預估疲勞壽命。
2 \0 c: ]4 x- Y" L5 J: P9 `5 i注意此方法是預估,不等于最終產品一定滿足設計要求。要求高的可靠性可能要像八爺一樣全程監控保證不出差錯,最后還得取樣測試保證極高的可靠性。5 o* ^; z( v/ i3 F5 p
一以前干軍工的英國機械工程師(同事)就說到他們對彈簧絲材料生產,坯料儲存,生產及成品保管,都有嚴格要求。為保證可靠性還要抽高比例的樣品測試。
/ O4 Q1 B0 ^, s/ l1 j" f還好我做得這個產品有彈簧斷裂失效的安全保護裝置,不然彈簧斷了還真會出人命。但是產品失效也會對客戶造成極大不便,砸了公司招牌,馬虎不得。, u  K; N, Y6 v0 T5 c5 G

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個人喜歡第二種方法,感覺第一種方法粗糙了點。詳細標準和手冊內容不多說了,有心人肯定能查到。
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1 l8 |4 Q0 n; K! J, S+ i2 ]還有來自其他資料的一點總結:
- \+ n6 x- t6 }3 o6 @& z* G2 `噴丸一般能提高20-30%疲勞壽命。0 w, V- F& N# i" i+ k
表面處理注意氫脆風險。" i% @! M7 q$ _
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- U' N+ |" h5 o. }' H; n4 S: d下面是我的疑惑,期待大俠解答:
5 U4 Y' n% t0 n2 |- m/ _& F6 G3 A1. 有些資料提到對壓簧,壓并處理能提高其疲勞強度,而且確實見到有的歐美廠商生產視頻中產品做了壓并處理。 但有些資料又不以為然,認為沒效果。 大俠怎么看?
3 F: e& g$ \9 ~; U) O2. 關于拉壓彈簧預載荷問題,有的彈簧熱卷之后會退火去應力,這樣成品彈簧預載荷為零。 但有些彈簧卷繞后沒有退火處理,如何確定這個彈簧預載荷的大小?  這個和計算彈簧應力相關,通過成品實驗測試屬于下下之策。
/ i+ ]1 L3 C, g4 Y* p: n  B3. 其實是另外一個話題,關于片狀卷簧的,典型產品是市面上的彈簧平衡器,如日本遠藤公司產品。120公斤級產品保用壽命2-3萬次, 大俠有類似經驗么? 有沒有更好產品推薦 (http://www.endo-china.com/Product/Pro-190.html)4 [; \7 z% m2 e9 G
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作者: 2266998    時間: 2013-11-6 09:55
easylife 發表于 2013-11-6 00:59
9 `+ l$ w; z& [2 r" r一種是按美國機械設計手冊,不同彈簧材料會有線徑 vs. 最大應力的曲線。

1 h$ o+ E' |$ T! C4 `大致回答你的問題,也佩服你學習的精神," ?& A. ^$ r9 X& Z" I

( P9 G' V+ X7 H; H5 O6 q% P5 N4 N+ ?, l1. 有些資料提到對壓簧,壓并處理能提高其疲勞強度,而且確實見到有的歐美廠商生產視頻中產品做了壓并處理。 但有些資料又不以為然,認為沒效果。 大俠怎么看?' h! u. J0 j$ a* v* z. _/ Z
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對新彈簧,但一定的次數壓靠,可以早期篩選,有問題的,可以先期篩出,對有些變形要求嚴格的,用這個措施可以控制后期‘松弛’,對疲勞的影響不大,疲勞主要是兩個因素,一個是次數,一個是材料自身的缺陷,沒有循環次數就沒有疲勞,沒有缺陷,也沒有疲勞,次數可以無限玩下去,9 |/ H; A% B% P- g; a& K$ E3 t

0 I7 V3 U$ {6 S6 Q' T0 T3 l; N3 \2. 關于拉壓彈簧預載荷問題,有的彈簧熱卷之后會退火去應力,這樣成品彈簧預載荷為零。 但有些彈簧卷繞后沒有退火處理,如何確定這個彈簧預載荷的大小?  這個和計算彈簧應力相關,通過成品實驗測試屬于下下之策。
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這個就基本靠實驗了,想計算,就必須有那種材料對應的修正系數,也就是說,以前玩過同一材料的,有對應系數可以修正,就可以用,對純粹新材料,當無法修正時,計算只能作為參考了,% W3 N6 Y9 p7 e. {
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3. 其實是另外一個話題,關于片狀卷簧的,典型產品是市面上的彈簧平衡器,如日本遠藤公司產品。120公斤級產品保用壽命2-3萬次, 大俠有類似經驗么? # ?! z, K4 j6 _  H
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這個要具體談了,我玩過鋼板簧,也玩過板--圈復合的,對應一個確定產品,特別是小鼻子的東西,要針對那個東西才能談,彈簧壽命,是個特別復雜的問題,要針對使用才能具體談,
作者: easylife    時間: 2013-11-6 12:26
2266998 發表于 2013-11-6 09:55
7 |) [- ]9 ~0 l# R9 N# \4 C大致回答你的問題,也佩服你學習的精神,
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9 t! D( p: \) w' r5 [1. 有些資料提到對壓簧,壓并處理能提高其疲勞強度,而且確實 ...

0 D1 I" z- M& V9 \$ P! i+ R5 L: f3 ^謝謝大俠詳細解答,這下心里有譜了,呵呵) n2 M" Y7 [3 h5 B* h; Q  ?! x, j" ?8 U

2 n5 g: }4 W. H" E# Y, A有人說在歐美做機械設計比國內省心,因為很多你不精通的東西都可以找專業廠商解決,國內只能靠自己摸索,或者高價找鬼子5 k3 D7 B. f) T; I5 A6 E

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彈簧的話題希望大俠能介紹幾個實例,讓我們長長見識。不希望這個主題就這樣結束了,哈哈0 \7 o( \* ?, W6 Y

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作者: 2266998    時間: 2013-11-6 12:33
easylife 發表于 2013-11-6 12:26 9 O  T" [& F3 D% i2 O7 P# P
謝謝大俠詳細解答,這下心里有譜了,呵呵
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有人說在歐美做機械設計比國內省心,因為很多你不精通的東西 ...

; e8 U8 w  `, F5 i# M7 B/ l4 ~在國內玩工業,就不能開口說:這個我不懂,因為沒有那個資格,你不懂了,人家就蒙你,* k0 O9 D4 r3 x( A; h, `( [
! M3 w. |. L# ]- d- P9 F0 q
你問人家是不是?人家就說是,你毫無辦法,你自己從頭到尾都懂,人家就怕你,灰溜溜的,不敢扎次,給俺焊接的機架,工作10年,屁毛病都沒有,焊縫都是規矩的很,
+ @3 G/ T- U# `$ M$ \7 u+ A" G: X8 _0 U, _+ x1 ?& H5 m+ K
彈簧,挺復雜的對象,你有進一步的技術問題,還可以再談,我解答你,哪部分都可以,包括材料原始冶煉問題,加熱問題等,任何都可以,. v3 l+ [! W4 }5 n% }
& y+ O; S: z) r8 H6 ?$ c
說到這類技術帖子沉底,是必然的,越深,沉的也越快,俺舉幾個例子,估計就馬上沉底了,
7 Z( H' w8 a- X$ q7 y0 m5 U5 e9 \$ ?
5 x( V/ A+ T7 c3 u# i你看那幾個俺把設計與圖紙都給的,包括電氣設計都列出來的帖子,沉的更快,瞬間就沉底了,哈哈,
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! N4 d: f, j( V. r+ g4 M大蝦學習精神不錯,以后有前途,謝謝9 w7 _; G/ v; z; }! C) [

作者: easylife    時間: 2013-11-6 12:56
2266998 發表于 2013-11-6 12:33
/ c6 m7 a4 q9 C8 |7 ~1 |在國內玩工業,就不能開口說:這個我不懂,因為沒有那個資格,你不懂了,人家就蒙你,8 Q2 D" p' n' l. ]! ]8 C' U) g
% }& I: ~* R+ g3 r. b  t
你問人家是不是 ...

, C( O9 t* ^- O2 Y$ v謝謝八爺,材料熱處理問題以后再請教,目前了解得少
作者: bob_fang    時間: 2013-11-7 17:55
彈簧真的用的很少,這次是學習了,謝謝各位大俠
作者: 1032220424    時間: 2013-11-7 19:30
還沒考慮過呢,拿個彈簧就用了
作者: 筱羽    時間: 2013-11-8 06:31
想起一件糗事,剛畢業那陣子,設計一個結構需要彈簧,不會算,2個條件確定不下來,條件還有變量,就做了6個規格,一樣一個,后來工藝來問了,就只好美其名曰,這個叫試用法,哪個合適用哪個!
作者: 陳龍蟲子    時間: 2013-11-11 19:43
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作者: 機械mylove    時間: 2013-11-26 23:03
路過 看你們聊天7 I. U0 N& V, E2 C

作者: zg2020zg    時間: 2013-11-28 10:36
學習了。
0 \2 G  @- c& b2 u$ @八爺值得尊敬!




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