弹簧——充液阀弹簧总碎掉

xixiawang

兄弟单位的大压机，尤其是500T、800T压机充液阀弹簧总是碎掉、断掉。我们定做的压机要求厂家注意这方面，厂家传真来的图纸显示充液阀型号：HCF100A1-10 （南通一个厂家），弹簧材料65Mn,中径32，线径5.5，节距11，总长185，有效圈数16总圈数18，140mm时，1100N；105mm时，1950N。热处理：发蓝。请问，这样频率的弹簧能采用65Mn来做的吗？这个弹簧设计合理不？那些地方需要改进？？

$ @- P. {, |8 @. M[ 本帖最后由 xixiawang 于 2007-6-22 10:02 编辑 ]

myfunction

自由长度185，工作长度多少？

xixiawang

140mm时，1100N；105mm时，1950N。我认为我们这个弹簧应该是I累弹簧，800T压机，按照每天阀动作2000次的话，10的6次方/2000=500天。500天/360=1.38年。要是：按照每天（24小时）阀动作30000次（我们最多压制3000个*5波=15000）的话，10的6次方/30000=33天。10的7次方算，10的7次方/30000=333天。333天/26=12.8月。因为我这个行业一般是要每天工作20多个小时。但实际上兄弟单位反映甚至几个月就断掉。请您看看。

[ 本帖最后由 xixiawang 于 2007-6-22 11:29 编辑 ]

myfunction

你的弹簧：
旋绕比C=5.818     曲度系数K=1.261
最大压力F3=1950
/ }& R1 B9 m% C5 i$ g' l: `. I; F最大切应力Q=（8*K*C*F3）/（π*d^2）=(8*1.261*5.818*1950)/(3.14159*5.5^2)=1204.31MPa
最大切应力太大啦！:L
! k) L$ o$ e1 Z2 J! M, Z: ~6 u3 Q5.5线径，65Mn弹簧的许用切应力大约660MPa，你的弹簧最大切应力远远大于许用切应力，肯定容易断。
/ Q5 i4 V' U* S/ I0 e. e即使，你的弹簧材料质量好，但其工作频繁，也容易疲劳。
* i0 ]9 J! z9 d+ @* m你可以根据切应力公式，适当调整一些参数，使最大切应力降下来。
8 w  c* N  r& l% c- f: t根据我的经验，一般用途的弹簧，最大切应力比许用切应力稍大一点点，是可以使用的。
  e+ [: n/ {- Z( i' Y' S1 k1 G0 J但你的弹簧，工作频繁，所以，要拿具体试验数据来说话。

myfunction

另外，发蓝只是表面处理。热处理要看它的硬度怎样。

xixiawang

可以告诉我传真不？我把图纸传真给你，还有一个小弹簧。如何？
7 q3 X6 B& d+ t& \8 q, u你是意思就是要用疲劳实验机进行实验测试是吧，恩 我和杭州弹簧有限公司联系了。明天看看能不能给我一些修改意见了。长于90的弹簧他们实验做不了，这个阀件的小的弹簧 是90 也许能做吧，我明天再咨询杭州这边。
+ H1 p+ {$ @. C6 g( I" }* W% J6 h   这个弹簧可以该成矩形弹簧不？
6 J# T. W: d7 a7 \; _$ ~
[ 本帖最后由 xixiawang 于 2007-6-24 18:35 编辑 ]

zhaohuijun76

钢丝直径=   5.50mm  中    径= 32.00mm  有效圈数=16.00圈  总圈数=18.00圈
自由高度= 185.00mm  并圈高度= 96.25mm  节    距=11.05mm  螺旋角= 6.27度
展开长度=1820.45mm  重    量=334.83克
$ S6 Y4 c5 v% x- M工作行程=  35.00mm  预压缩行程=45.00mm  刚    度= 17.1218牛顿/毫米
预紧力  =  770.48N  最大压力= 1369.75N  并圈负荷=1519.56牛顿
1 v. g' M7 A8 K3 @" c弹簧指数C= 5.818             满足C=3.5～14.0的条件
) E9 i' B9 B# C! p2 E9 x圈    隙= 0.547                  不满足圈隙/钢丝直径≥0.10的条件
+ \/ O0 c" t# d/ M; V% Z$ L4 w* u细长比B= 5.781                不满足B〈 5.300的稳定条件
  h/ J; H' C5 K7 |  M. c2 x+ a自振频率=    7206(次/分) 不满足最高工作频率小于自振频率的十分之一
最大剪切应力= 86.261公斤/平方毫米= 846.22牛顿/平方毫米, 许用值请参阅有关手册
+ o1 v# J6 x0 j  O疲劳安全系数S= 1.257    不满足S>1.3的条件

myfunction

你可以email到：xdz-function@126.com
6 K( A8 \, e, g9 _" E要有安装的其他相关尺寸，比如能不能加大中径、工作力能不能小一点。
# J+ K7 z* t* h8 i  Q- F----------------
最好是你自己进行计算、校核。
( ^4 k2 \+ y4 I弹簧计算，本论坛有很多，比如：http://www.3dportal.cn/discuz/viewthread.php?tid=288248&extra=page%3D1
+ ?, ^& Z8 w7 P# ~其他的弹簧计算也可以下来比较一下。
3 C. o; D  D* W- w( X4 [; Q. x
[ 本帖最后由 myfunction 于 2007-6-24 23:01 编辑 ]

xixiawang

[quote]原帖由 myfunction 于 2007-6-24 22:58 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
1 `3 r2 M4 {' ^8 |' I你可以email到：xdz-function@126.com
要有安装的其他相关尺寸，比如能不能加大中径、工作力能不能小一点。
/ ~8 d7 `* y- F, \3 e/ h. U  i----------------
5 j1 T" j+ d5 N! u' ?, f. U最好是你自己进行计算、校核。

7 K2 ~3 ]7 @" s! K( o! l, Z+ v. @杭州弹簧有限公司的帮我计算了一下，结论也是疲劳安全系数只有0.93，寿命在10^5~10^6之间,要想10^7以上,那么疲劳安全系数≥1.5,