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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
: Y# x, [+ ?" A
; 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。
+ R" c' o! ^' h+ b1 J1 G+ @: p: @, v
' e: Y: [+ j" G# c  }9 ]6 m# X" G. ]
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$ _
- U1 D; S! h6 j+ k$ ^. }+ q; F5 i! J

- 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
- D- h9 A# H( s  J: r& @
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

0 M1 w- C* Z9 t- n/ Y$ r1 v  c0 f5 `) r+ u2 _/ r& M9 ?; d
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

  S1 F, q" h7 z9 Z7 P+ `7 \
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
' }' {! n6 @3 q" ]% C" l9 t4 t3 X/ ], t' p8 z3 H+ T
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，
8 M, m, O0 T( ]1 w& E& q
! 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
頂7 ^( `; i1 v/ {( ~6 w

# B3 s. S/ M' ~- _: ~
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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