弹簧应力松弛特性.pdfVIP

f一 ； ；译文荟萃； 弹 簧 应 力 松 弛 特 性 北京市弹簧厂 孙永平 译 T H lj 1． 引言 几个方 面： 对于工业部 门来说 ，无论那种零件都希 a、 发动机阀门弹簧 望以尽量小的代价获得尽可能长 的使 用 寿 b、 电厂和制造工业的安全 阀 命。弹簧的用户可能要求产品具有lO年到2O c、 电子设备和家用电器 年或更大的一些寿命 。因此恰当地选择材料 d、 建筑和民用工程 和制造工艺对于有寿命要求的弹簧产品是至 e、 原子能和军事方面的应用 关重要 的。 弹 簧 研 究 和 制造 协会 (以下 简 称 在实际应用中 ，弹簧的失效一般 有疲 sRAMA )已经有4D多年的历史 了，在弹簧 劳 腐蚀或松弛三个方面。前两种现象常有 和弹簧材料 的松弛特性方面积累 了大量 的丰 较完备资料并容易被设计者理解 。但松弛现 富的实验数据，并且所有影响松弛特性的因 象往往设计者不理解 。 素都得到 了验证 ，建立起一个弹簧设计者和 在服役期间，弹簧常要求维持一个固定 弹簧生产者能查询的综合数据库。 的负载，即在一个特定的位置上提供一个固 ’ 2． 松弛数据的描述 定的力，或者是在两个位置之 循环工作。 松弛数据是从各种各样的试 验 中 获得 在这些情况下 ，受到较高应 力 状 态 作 用 的，并且大多以图来描述 。如t 时，使弹性应变逐渐发生塑性变形，导致了 a、在原始应力范围以及各种不同温度 弹簧承载能力下降。这种出现在规定位置下 下持续时间与松弛的关系 (如图l干r『图2)。 的塑性变形称为松弛 。在固定长度下 的松弛 叫静吝松弛。在两个长度位置之间的循环中 的松弛叫动态松弛。在这两种情况下，当塑 性变形发生时 ，弹簧 的负荷和应力逐 渐 降 低 但是，在两个规定长度位置之循环运动， ：一 其负荷损失要 比两个规定载荷之间循环运动 的负荷损失小，因此平均施加应力比较低。 在某些危险工作环境。象化学和石油化 学工业 中的安全闻弹簧，设计者对弹簧松弛 图l 铅淬冷拉碳钢弹簧在l50℃删的松 规律的了解是必不可少的，因为松弛可能会 弛性能和时问关系曲线 造成危险或者是有毒的物资泄漏，甚至会造 b、在固定时间及各种不同温度下 的应 成爆炸的危险。 力与松弛的关系 (如 图3)。 需要对弹簧 的橙弛进行控制的包括 以下 c、在固定时间并绐定松 弛水 平 范 围 3l 时，原始应力与温度的关系 (如图4)。 的范围内变化 (称为次要失效阶段 )。次要 失效阶段是研究的重点。这个阶段所 需进行 的试验时问主要取决于材质 。对于碳钢和