一、钢板弹簧应力测试标准
弹簧功能
提供推力、拉力、或扭转力,控制物体运动,如离合器中的控制弹簧;
储能,如发条;
缓冲吸振,如弹性联轴器中的吸震弹簧;
测量载荷大小,如弹簧秤中的弹簧。
弹簧分类 按照结构形式不同,弹簧可分为螺旋弹簧、碟形弹簧、盘簧、板簧等。 弹簧制造工艺以汽车板簧为例,材料为60Si2Mn,工艺流程:剪切下料→机加工→校直→卷耳→淬火→中温回火→喷丸→质检。硬度要求42~45 HRC,回火温度一般在440~520℃,金相组织为回火托氏体。
以柴油机喷油嘴调速弹簧为例,材料为50CrV,工艺流程:盘绕→调整→去应力退火→盐浴加热淬火→校直→低温回火→中温回火→检验→发黑或发蓝处理→质检。硬度要求46~50 HRC。失效形式一般为疲劳断裂,或应力松弛。
弹簧的材料 理想的弹簧材料,应当具有高的极限强度,高的屈服强度,低的弹性模量。对于承受动载荷的弹簧,还应当具有较高的疲劳强度。常见弹簧钢丝选材如下:A227,1066,冷拉钢丝。通用,便宜,适用于静载弹簧。
A228,1085,琴用钢丝。韧性好,抗拉强度和疲劳强度高。
A229,1065,回火钢丝。通用,比琴用钢丝便宜,适用于静载荷。
A230,1070,回火钢丝。适用于承担疲劳载荷的弹簧,如气门弹簧。
A232,6150,铬钒钢丝。通用,适用于疲劳载荷,也适用于振动和冲击载荷。
A313,30302,不锈钢。适用于承担疲劳载荷。
A401,9254,镀铬硅。强度仅次于琴用钢丝,适于承担疲劳载荷,工作温度可达220℃。
B134,CA-260,黄铜。耐蚀性好,强度较低。
B159,CA-510,磷铜。强度比黄铜高,疲劳强度和耐蚀性更好。
B197,CA-172,铍铜。疲劳强度和耐蚀性较好。
板簧的制造材料主要为中碳钢和高碳钢条材。当要求耐腐蚀时,也可用301、302、17-7ph 不锈钢,以及铍铜,或磷青铜。二、钢板弹簧应力测试方法
弹簧应力:F=K×ΔL
三、钢板弹簧刚度验算
步骤/方式1
计算公式
一个结构的刚度(k)是指弹性体抵抗变形拉伸的能力。
计算公式:k=P/δ
P是作用于结构的恒力,δ是由于力而产生的形变。
刚度的国际单位是牛顿每米(N/m)。
步骤/方式2
刚度是指材料或结构在受力时抵抗弹性变形的能力。是材料或结构弹性变形难易程度的表征。材料的刚度通常用弹性模量E来衡量。在宏观弹性范围内,刚度是零件荷载与位移成正比的比例系数,即引起单位位移所需的力。它的倒数称为柔度,即单位力引起的位移。刚度可分为静刚度和动刚度。
四、钢板弹簧承载力
这个大约可以承受2000斤到3000斤左右
五、钢板弹簧应力测试实验报告
在线弹性阶段,广义胡克定律成立,也就是应力σ1<σp(σp为比例极限)时成立。在弹性范围内不一定成立,σp<σ1<σe(σe为弹性极限),虽然在弹性范围内,但广义胡克定律不成立。
胡克的弹性定律指出:弹簧在发生弹性形变时,弹簧的弹力F和弹簧的伸长量(或压缩量)x成正比,即F= k·x 。k是物质的弹性系数,它只由材料的性质所决定,与其他因素无关。负号表示弹簧所产生的弹力与其伸长(或压缩)的方向相反。
满足胡克定律的弹性体是一个重要的物理理论模型,它是对现实世界中复杂的非线性本构关系的线性简化,而实践又证明了它在一定程度上是有效的。然而现实中也存在这大量不满足胡克定律的实例。
胡克定律的重要意义不只在于它描述了弹性体形变与力的关系,更在于它开创了一种研究的重要方法:将现实世界中复杂的非线性现象作线性简化,这种方法的使用在理论物理学中是数见不鲜的。
Fn ∕ S=E·(Δl ∕ l。)
式中Fn表示内力,S是Fn 作用的面积,l。是弹性体原长,Δl是受力后的伸长量,比例系数E称为弹性模量,也称为杨氏模量,由于应变ε=Δl ∕ l。
为纯数,故弹性模量和应力σ=Fn ∕ S具有相同的单位,弹性模量是描写材料本身的物理量,由上式可知,应力大而应变小,则弹性模量较大;反之,弹性模量较小。
弹性模量反映材料对于拉伸或压缩变形的抵抗能力,对于一定的材料来说,拉伸和压缩量的弹性模量不同,但二者相差不多,这时可认为两者相同。
六、钢板弹簧应力要求
抗拉强度是弹簧材料选用的重要参数,抗拉强度的选取取决于弹簧的许用应力,当弹簧的许用应力大于抗拉强度一半时,弹簧通常会发生塑性变形.