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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。: s, ^4 R! J# f6 u+ o; j9 S

5 J7 T: h8 \) C& G" n9 ]  x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。" j. [1 W( G" ?* @9 J
9 D* p' ]# C  Q# M3 C! o
兩年前做一個成型產(chǎn)品的整改，用了個圓柱螺旋拉伸彈簧用來平衡重力。7 O6 d2 u) ?7 \* Y) J* ?- M- [
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。
' m' e! E* ]7 E5 X" q8 {壽命要求三十多萬次。
) z9 T, B$ z% L3 ?/ s# y4 C( N4 f+ ?& f( V) \
多樣品壽命測試發(fā)現(xiàn)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，
# h! z  Z2 v4 c0 m3 ^# h: ], ?2 k  d
舉例說，彈簧斷裂，原因很多，比如金相成分不合適，形態(tài)不對，等等問題，非常復雜的，要一個一個玩，+ {/ {& X/ S! e, E" t
8 W( }3 N* `0 B9 j
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，. z: i- m  u1 o/ w/ S! e
, \- [$ ~5 @' e( n' v0 F, a2 e
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. P( W$ Y0 Y7 _8 F% H4 J* f  m
我懂得有限，先抖抖自己有那點料，再請教幾個問題。+ U! `7 ?1 Q% S4 x  H! M
會展手機發(fā)帖，連續(xù)性差，見諒; \: i/ [" @7 C5 O$ \, D: Q8 u
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(zhì)量還不穩(wěn)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
7 ?* R; y  N+ ]' Q, \  n
, [  `3 N4 }  g0 j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。' Y& w/ C$ \( x0 R
壽命要求三十多萬次。3 L* `! P# Y' E8 L
----國內(nèi)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
" Z; _$ ]4 r" c$ |$ E+ ?" H
2 h+ C' l% y' S開玩笑啊，9mm線徑，剛度是3N/mm，外徑得多大啊？0 p& Y9 s! o2 Z
為什么成型后不拋丸消除應力？
作者: landegui    時間: 2013-11-4 22:44
規(guī)格：外徑x線徑x節(jié)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
, M4 R1 `% |# ?
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
4 S* V* {, p( B0 |8 \  V8 p
  g# J4 s* J! E& E) C! y; G4 u7 w30萬次算個毛線，車輛減震器彈簧遠遠超過這個數(shù)，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(diào)高度用的，彈簧+鎖緊
! I2 l0 w* [/ |% w( [0 z1 m( P7 Q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(diào)。當時一個小伙發(fā)現(xiàn)的，告訴領(lǐng)導，領(lǐng)導叫他別管：1.不是設計的錯誤，2.你又不是質(zhì)檢
作者: easylife    時間: 2013-11-6 00:20
2266998 發(fā)表于 2013-11-4 12:20
2 R, h0 H' \1 s, ]! ]6 z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，8 a5 B: @# C- r9 z4 _7 a
, @5 M: b% j4 l. p
舉例說，彈簧斷裂，原因很多， ...

6 w6 Q# O+ z9 J; P, G續(xù)貼：
# q% L; \% |- ?看到有人談到生產(chǎn)地，進一步交待下背景,. @% h; p2 j* \2 X3 n8 ^3 N8 `
產(chǎn)品是西歐一小公司設計生產(chǎn)的，自己也投放市場幾年沒有彈簧斷裂質(zhì)量問題。后來被我司買入產(chǎn)品設計產(chǎn)權(quán)及生產(chǎn)，并做了設計改進。彈簧作為關(guān)鍵件，一直在瑞士生產(chǎn)。
  G' x3 X+ A: q1 u0 C3 M% Z( m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(huán)境不一樣，對疲勞壽命次數(shù)要求高于歐洲市場數(shù)倍，因此在指標變更后重做壽命試驗就遇到問題了。8 i# s# @' ]6 U

8 b) n# H: G8 s; |斷裂試樣斷口組織分析發(fā)現(xiàn)材料并沒有明顯質(zhì)量缺陷，檢查圖紙發(fā)現(xiàn)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。
" N/ r) S# X, Q, j/ {6 P7 U
4 Y5 C3 i8 I  D解決方案是選用同一德標內(nèi)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(shù)據(jù)是能滿足疲勞壽命要求的。結(jié)果是產(chǎn)品通過了測試。。。
6 p$ D5 @$ h3 Y' b; W, ^+ d$ _' S; Z9 I: E$ \

& X6 s9 @+ b7 v& ?# x以上是我的工作經(jīng)歷，下面談談總結(jié)的圓柱螺旋拉壓彈簧疲勞設計：
  N# T, W' B" B9 V. R. v' U! h! D  t; u$ {7 @0 x/ l
- v% N9 }1 x( \9 n& t
2 [% Z+ h2 C& `

9 y6 G' R% x: U2 d! Z" x, i  H% \: U, s0 r/ O) g
作者: easylife    時間: 2013-11-6 00:59
本帖最后由 easylife 于 2013-11-6 01:26 編輯 0 q" ~: ^* P- [( y; e

- E( B8 }5 H+ \4 e% x& I2 ]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。
& k5 p% q& w) A; u1 r+ g
4 F; V' Y: {( c  U# X1 i9 P2 S+ e( S5 {: f/ U8 g
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）。  , N! }! D1 j% z/ k1 `
設計時只要確定材料，線徑，最小最大應力就能根據(jù)相應曲線預估疲勞壽命。 & `2 O5 N. S, T0 G  [4 ]
注意此方法是預估，不等于最終產(chǎn)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(jiān)控保證不出差錯，最后還得取樣測試保證極高的可靠性。2 z; E3 s& ?5 u. I* r" d4 p, v
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(chǎn)，坯料儲存，生產(chǎn)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。/ }  }/ p; D, F9 Z9 l+ t  W
還好我做得這個產(chǎn)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(chǎn)品失效也會對客戶造成極大不便，砸了公司招牌，馬虎不得。6 [+ h( ^% I3 [
  j( `% J: M+ @8 |

1 R8 k5 _% H: F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(nèi)容不多說了，有心人肯定能查到。; s, w/ K2 N# J! h, E0 B2 q
0 o( r) C/ h9 }9 v/ s" s) K
8 a. i* E+ q' U: F. J1 E% x
還有來自其他資料的一點總結(jié)：
$ N6 U: x) F, @9 H噴丸一般能提高20-30%疲勞壽命。
8 M  o7 Q% R9 w1 Y6 x, O; L表面處理注意氫脆風險。
2 H2 _, D- X: l+ \3 f6 W- C5 E9 r' D  h& A

; X0 ^# l. {7 M" O+ G* O下面是我的疑惑，期待大俠解答：+ T& i6 Y  R- G( T4 d/ U
1. 有些資料提到對壓簧，壓并處理能提高其疲勞強度，而且確實見到有的歐美廠商生產(chǎn)視頻中產(chǎn)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？ . D" h5 t7 W9 E' n/ D6 l
2. 關(guān)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(guān)，通過成品實驗測試屬于下下之策。: `0 X3 {% J& i: }
3. 其實是另外一個話題，關(guān)于片狀卷簧的，典型產(chǎn)品是市面上的彈簧平衡器，如日本遠藤公司產(chǎn)品。120公斤級產(chǎn)品保用壽命2-3萬次， 大俠有類似經(jīng)驗么？ 有沒有更好產(chǎn)品推薦 （http://www.endo-china.com/Product/Pro-190.html）
2 i, Y' S8 D  }% y4 A3 s
* P( O2 k) u# d" q( X- F. S
1 w, ?3 z" K; h$ `) Z2 J
作者: 2266998    時間: 2013-11-6 09:55
easylife 發(fā)表于 2013-11-6 00:59 5 q$ g( D" U: P' u, @( V
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。

! R5 F9 Y' y" v8 r大致回答你的問題，也佩服你學習的精神，5 A/ {0 Z: d* r$ k$ @! h( e

8 F* x5 @+ H7 I$ W  _' Q1. 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(chǎn)視頻中產(chǎn)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？
  [% J+ I% r  [* `* M0 R$ e1 H
0 C% a  U- R* H* V; [對新彈簧，但一定的次數(shù)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(shù)，一個是材料自身的缺陷，沒有循環(huán)次數(shù)就沒有疲勞，沒有缺陷，也沒有疲勞，次數(shù)可以無限玩下去，
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. c9 b/ p8 A2 h: @2. 關(guān)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(guān)，通過成品實驗測試屬于下下之策。# B) y8 s" N7 [! ^# K; Y9 Z( {

4 b: H4 r5 @  c  @5 u( D9 m 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(shù)，也就是說，以前玩過同一材料的，有對應系數(shù)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，
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3. 其實是另外一個話題，關(guān)于片狀卷簧的，典型產(chǎn)品是市面上的彈簧平衡器，如日本遠藤公司產(chǎn)品。120公斤級產(chǎn)品保用壽命2-3萬次， 大俠有類似經(jīng)驗么？ 5 R$ {6 f, {+ S# D$ c
: H% p9 Z+ b. I' z$ T
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(chǎn)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(fā)表于 2013-11-6 09:55
& I# \% O7 v0 V8 f$ j6 Q" n大致回答你的問題，也佩服你學習的精神，
' ^  V" U; Q( Y+ }* K+ ]" Q, z  S/ Z! y) M  h( S
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 ...
& v/ v, z* e/ V8 z, @9 i
謝謝大俠詳細解答，這下心里有譜了，呵呵1 d& b" M/ @0 e* V: N) [: m
! l  ~0 z3 C+ r3 d' F/ T
有人說在歐美做機械設計比國內(nèi)省心，因為很多你不精通的東西都可以找專業(yè)廠商解決，國內(nèi)只能靠自己摸索，或者高價找鬼子
$ ^' z, R  x2 u/ p* H: _( _/ K' y. v! o: l. Q+ Z
4 o( c; ~8 K! U9 ?" h/ m
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(jié)束了，哈哈
4 }3 m& L: ?$ ~# P3 ?  E+ O! F1 }' j: K' \& N, x' Q; D
作者: 2266998    時間: 2013-11-6 12:33
easylife 發(fā)表于 2013-11-6 12:26
" \. Z" e5 O" o8 u' i7 l5 g謝謝大俠詳細解答，這下心里有譜了，呵呵
  D0 j- G% I/ n1 _1 S( M$ D& Y6 O, Z0 n& Q" O
有人說在歐美做機械設計比國內(nèi)省心，因為很多你不精通的東西 ...

; g: f6 W6 o( y- Y在國內(nèi)玩工業(yè)，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，
2 m6 T- B% |# N3 e" v+ A
/ |# u9 n+ Q  }3 o* W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(guī)矩的很，* F- b: ^" ]: K+ x1 T- J) o1 ]

5 M+ e: i. l" H$ c" G6 e% Y彈簧，挺復雜的對象，你有進一步的技術(shù)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，
$ f* q; C3 ], ^- ~3 p3 T. E; a0 \9 I0 l, r# F- h# ?0 j* q
說到這類技術(shù)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，
1 A7 m4 B3 h" m
  u0 f" P) Q6 t" A; h# w$ s  l2 X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，
9 H$ p% q) I4 ]! T0 H
2 y- p  T$ [' ~! Z: j大蝦學習精神不錯，以后有前途，謝謝% i6 V8 e9 S8 x/ a* ?3 F& c
作者: easylife    時間: 2013-11-6 12:56
2266998 發(fā)表于 2013-11-6 12:33
: V6 f* a0 g( A# d在國內(nèi)玩工業(yè)，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，
. b5 ?" l; z& ~0 l& x& J4 P' G" X( h  c3 H7 O1 f
你問人家是不是 ...

# F9 J, ~' `" {/ {4 y. f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(yè)那陣子，設計一個結(jié)構(gòu)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(guī)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, m  b- C8 J6 e8 [
( h3 h+ J; S. W0 b  P
作者: 機械mylove    時間: 2013-11-26 23:03
路過 看你們聊天& c: n1 z' ?8 Z, ]- H, w- M
作者: zg2020zg    時間: 2013-11-28 10:36
學習了。
1 ]0 k6 k1 _& @; L6 H' H八爺值得尊敬！



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