起個頭，談彈簧

zh39204128

以前單位用的某根彈簧，原始設(shè)計調(diào)高度用的，彈簧+鎖緊
$ C1 A. E- R) e8 z9 r. p7 P/ Z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(dāng)時一個小伙發(fā)現(xiàn)的，告訴領(lǐng)導(dǎo)，領(lǐng)導(dǎo)叫他別管：1.不是設(shè)計的錯誤，2.你又不是質(zhì)檢

easylife

2266998 發(fā)表于 2013-11-4 12:20
5 v& u/ l4 a) ^/ n0 X6 ?大蝦認(rèn)真了，這個，必須要先玩材料，從半截插進(jìn)來玩，事實證明是不行的，
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( G+ T2 I2 w/ A) y: ?舉例說，彈簧斷裂，原因很多， ...

/ u0 s6 C3 ]+ R4 Z) v續(xù)貼：
看到有人談到生產(chǎn)地，進(jìn)一步交待下背景,
& i  {# m5 n% ^6 x產(chǎn)品是西歐一小公司設(shè)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(shè)計產(chǎn)權(quán)及生產(chǎn)，并做了設(shè)計改進(jìn)。彈簧作為關(guān)鍵件，一直在瑞士生產(chǎn)。
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(yīng)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(biāo)變更后重做壽命試驗就遇到問題了。

3 v) K: F# Y( e. M: x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(biāo)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(yīng)彈簧古德曼疲勞曲線可見此材料達(dá)不到要求疲勞壽命。

解決方案是選用同一德標(biāo)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。。。


以上是我的工作經(jīng)歷，下面談?wù)効偨Y(jié)的圓柱螺旋拉壓彈簧疲勞設(shè)計：
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easylife

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一種是按美國機(jī)械設(shè)計手冊，不同彈簧材料會有線徑 vs. 最大應(yīng)力的曲線。

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1 g% R( z% C: Y# n+ |' `另外一種是德標(biāo)彈簧設(shè)計，針對壓簧，和拉簧都有相應(yīng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。 對不同材料，有對應(yīng) 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）。  
2 H  a( c9 r% S1 F, k設(shè)計時只要確定材料，線徑，最小最大應(yīng)力就能根據(jù)相應(yīng)曲線預(yù)估疲勞壽命。
5 m0 u" n1 L" \& C注意此方法是預(yù)估，不等于最終產(chǎn)品一定滿足設(shè)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。
一以前干軍工的英國機(jī)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(yán)格要求。為保證可靠性還要抽高比例的樣品測試。
8 }7 f; \9 Y9 g8 ^& i  [還好我做得這個產(chǎn)品有彈簧斷裂失效的安全保護(hù)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。

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# r7 W7 Y+ t# H個人喜歡第二種方法，感覺第一種方法粗糙了點(diǎn)。詳細(xì)標(biāo)準(zhǔn)和手冊內(nèi)容不多說了，有心人肯定能查到。
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& P( N& P2 T& D9 O  X$ \& U還有來自其他資料的一點(diǎn)總結(jié)：
& M$ I; `0 V5 T! O噴丸一般能提高20-30%疲勞壽命。
表面處理注意氫脆風(fēng)險。


" c5 s' V/ A/ O: @! e! s" P下面是我的疑惑，期待大俠解答：
1. 有些資料提到對壓簧，壓并處理能提高其疲勞強(qiáng)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(rèn)為沒效果。 大俠怎么看？
2. 關(guān)于拉壓彈簧預(yù)載荷問題，有的彈簧熱卷之后會退火去應(yīng)力，這樣成品彈簧預(yù)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(yù)載荷的大小？  這個和計算彈簧應(yīng)力相關(guān)，通過成品實驗測試屬于下下之策。
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(yuǎn)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）
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2266998

easylife 發(fā)表于 2013-11-6 00:59
一種是按美國機(jī)械設(shè)計手冊，不同彈簧材料會有線徑 vs. 最大應(yīng)力的曲線。

$ S( g, M8 ]% W: g大致回答你的問題，也佩服你學(xué)習(xí)的精神，
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1. 有些資料提到對壓簧，壓并處理能提高其疲勞強(qiáng)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(rèn)為沒效果。 大俠怎么看？
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8 W6 k5 v, b: l& Y( C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(yán)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，

2. 關(guān)于拉壓彈簧預(yù)載荷問題，有的彈簧熱卷之后會退火去應(yīng)力，這樣成品彈簧預(yù)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(yù)載荷的大小？  這個和計算彈簧應(yīng)力相關(guān)，通過成品實驗測試屬于下下之策。

" w# I1 b1 ?" ^* q- T- s0 q 這個就基本靠實驗了，想計算，就必須有那種材料對應(yīng)的修正系數(shù)，也就是說，以前玩過同一材料的，有對應(yīng)系數(shù)可以修正，就可以用，對純粹新材料，當(dāng)無法修正時，計算只能作為參考了，
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# ?9 n0 k: f- R3 S4 b3. 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(yuǎn)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？
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% W# M# l  Z% g這個要具體談了，我玩過鋼板簧，也玩過板--圈復(fù)合的，對應(yīng)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(fù)雜的問題，要針對使用才能具體談，

easylife

2266998 發(fā)表于 2013-11-6 09:55
大致回答你的問題，也佩服你學(xué)習(xí)的精神，
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7 \, h0 r4 t' o  i: f1 M* H1. 有些資料提到對壓簧，壓并處理能提高其疲勞強(qiáng)度，而且確實 ...

3 W9 w! M2 k& s! s. }* S5 @謝謝大俠詳細(xì)解答，這下心里有譜了，呵呵

6 M. m$ U6 v# V; C0 W3 S有人說在歐美做機(jī)械設(shè)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
  `# b" @9 W: O0 f8 I$ O" Z

- t7 e& Z0 J  M4 W0 ]4 \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

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2266998

easylife 發(fā)表于 2013-11-6 12:26
6 V; e: c  ~! O. U6 ?謝謝大俠詳細(xì)解答，這下心里有譜了，呵呵

1 v0 a: M4 P6 B6 R" ~( b有人說在歐美做機(jī)械設(shè)計比國內(nèi)省心，因為很多你不精通的東西 ...

* j0 Y+ _) B' ?6 s. c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，

; x" {2 s5 @/ u! T: w" S$ h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(jī)架，工作10年，屁毛病都沒有，焊縫都是規(guī)矩的很，

彈簧，挺復(fù)雜的對象，你有進(jìn)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，
7 b% i8 L- l. w0 i8 l; b
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，
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4 G) a. r0 l) @3 k" |你看那幾個俺把設(shè)計與圖紙都給的，包括電氣設(shè)計都列出來的帖子，沉的更快，瞬間就沉底了，哈哈，

大蝦學(xué)習(xí)精神不錯，以后有前途，謝謝

easylife

2266998 發(fā)表于 2013-11-6 12:33
( \% [; r  v  u4 O( X" x* G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，
' a1 F4 A, H/ U0 _! T1 ]! F9 R7 ^1 q
你問人家是不是 ...

$ Z2 o7 l8 H% [8 K8 y/ z. C( `謝謝八爺，材料熱處理問題以后再請教，目前了解得少

bob_fang

彈簧真的用的很少，這次是學(xué)習(xí)了，謝謝各位大俠

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還沒考慮過呢，拿個彈簧就用了

筱羽

想起一件糗事，剛畢業(yè)那陣子，設(shè)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！