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弹簧故障模式的分析
 
更新时间:2013.02.28 浏览次数:
 
弹簧是机械产品中的重要基础件之一。它的种类很多,按形状划分有:螺旋弹簧、板(片)簧、碟形弹簧、环形弹簧、平面(截锥)蜗卷弹簧等;按承载特点划分有:压缩、拉伸、扭转等弹簧。还有按成形方式、材质等划分弹簧的方法。
弹簧的故障模式主要有:断裂、变形、松驰、磨损。其中最主析是断裂和变形(松驰)。
1. 脆性断裂:弹簧断裂中绝大部属于脆性断裂。只有当工作温度较高时,才有可能出现塑性断裂。在工程上把疲劳断裂、应力腐蚀断裂及氢脆断裂等称为脆性断裂。比如碟簧长期工作在高温或低温的环境下,其组织缓慢发生变化,会出现进脆化。
2. 氢脆、镉脆、黑脆:由于弹簧材料中有杂质含量过高引起的脆断。
3. 应力腐蚀断裂:在拉应力和腐蚀介质共同作用下引起弹簧断裂现象。譬如碟形弹簧工作时承受拉应力,当碟簧卸除载荷,其内部依然保持着残余拉应力,若碟簧长期工作在酸性液体或湿度较大环境,在拉应力作用下,溶液中的氢发生聚集,吸附在表面的空穴、腐蚀坑等缺陷处,使表面能或原子健的结合力降低,局部应力集中加剧,当裂纹的形核功大于裂纹尖端应力强度因子时,从而导致环境脆断微裂纹的形核和扩展,出现微裂纹。
4. 疲劳断裂:弹簧在循环载荷作用下的断裂。
5. 腐蚀疲劳断裂:弹簧在循环载荷和腐蚀介质共同作用下发生的断裂。
6. 磨损:磨损分为:磨料、疲劳和腐蚀磨损断裂。
 
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