孔乙己和机械设计4：一个弹簧的疲劳断裂校核

liuxiaoran

4 k' S3 R/ \2 t7 V3 R

某大牌车的发动机的某核心零部件除了问题，发现里面的弹簧发了了疲劳断裂，传统的汽车发动机江河日下，北美快没人了，居然没人会校核，或者没想过重新根据工况不疲劳校核，中国也没人校核。孔乙己是擅长这种苦力的，其实这东西不难，不过就是抄书，甚至网上就有类似的校核，因为这个弹簧并不麻烦，他就是一个标准件，不是什么麻烦事。
& ^/ ?# k) E. n

9 p, t5 h8 X# V9 g" Q; Z& k
6 q4 O6 w% g2 {
# B3 ~4 W5 N2 Q8 T( G! x


想删除，好像只能编辑，就改改留着。


/ q( q( G; v( p& m: }; o* g
. |9 L3 C2 {/ x+ D
* Y/ `- R; P( m. v

pengzhiping

难得 值得学习
8 U: S5 k, w/ d% B
这些疲劳机械手册有公式，可惜现在人都浮躁，拿来就用。

cc851

弹簧也是金属，如果设计的时候不在规定的重量和拉申压缩尺寸内的话，很快就坏的。我做的项目中，曾经就因为空间原因，导致拉簧容易损坏，后面重新优化拉簧尺寸，控制极限拉伸长度，制定保养周期定期更换后就没有出现这种情况了。为此自己还设计了拉簧疲劳测试小设备，测试过程控制拉力和长度。后续非标定制的拉簧一律都上机器测试。

老虎学者

一张口就北美都没人了，造谣都不用摆论据了。
3 X  t: x+ F* F这真是自由的时代，你不会以为疲劳校核就是几个公式吧

譬如朝露

额刚把额的垃圾箱又翻了一便，发现很多计算工具软件根本没用过，因为压根儿没用武之地。大哥，你书读的多，不如把这些计算编程软件吧。你说一成熟的计算，干嘛让几亿人花脑袋记啊？额又不是学数学的。人都说知识也是个迭代过程，人家学软件的都帮你们迭代了，你居然老想着用人脑迭代。那种脑袋，额想应该是博士院士级的，肯定不是额们这种屌丝。农场主只负责投饲料，他们不关心火鸡在干什么？所以不会关心他家的火鸡会不会计算。他知道咋算就行了

liuxiaoran

, f; W; W0 q% E6 H$ N2 v

老虎学者 发表于 2023-3-5 11:15
一张口就北美都没人了，造谣都不用摆论据了。
这真是自由的时代，你不会以为疲劳校核就是几个公式吧

“传统的汽车发动机江河日下，北美快没人了，居然没人会校核”，眼瞎瞎吗？理解不了吗？
2 F& G% h$ C+ Q8 r+ }: y) f& U我说北美没人是我们公司北美没人了。传统汽油发动机在美国的研发10年前就开始快速衰减了，这领域最大的零部件公司裁员或者流失美国本土超过90%，不是90%，是百分之99%，已经关门了。
/ a: V- Y1 I) O3 N
这么一个到处都可以抄的玩意美国人会干不了，当然你这是傻缺还真大概率干不了。。。你他妈弱智还是当我弱智。
1 g7 P- c3 F/ r0 e- E
# C0 I6 ~8 U) J: f* w3 Y另外，要不是汽油传统发动机江河日下，屌丝我也大概率不还来这里和你这种傻逼打成一片。
; K8 A, k' O1 J/ Q

滚。不要和我说话。

- e5 `9 p2 x9 J2 o3 \1 M

% H# j2 ^4 r) j; K

机器画家

借楼请教一个问题，我有一个泵里面用的弹簧，需要工作2亿次，请问有什么计算公式吗？
  i6 _) T! c1 D% y手册上找到的都是大于2千万次的，不知道能不能大于2亿次。

水水5

常见材料的拉力应变曲线，我们都有，而且屈服强度很容易得到数据比较稳定。
) ~& G! ]% Z. w, K) x4 l但是疲劳曲线即破坏次数与加载应力的关系，却只能实验得到，而且不只和材料有关系，还和表面处理热处理内部晶粒等等都有关系，这就涉及到制造工艺了。所以，即使你计算出来了。大概率也需要实验验证。反过来说，没有疲劳曲线，计算又有什么依据呢？
4 ^& s( v- C: j  x3 ^# a9 @$ t8 w我一般都是往大了放，使劲往大了放。比如应力是屈服强度的五分之一甚至十分之一。因为大部分钢材有无限疲劳寿命。
$ I3 o9 k. d7 B' B& w6 \

liuxiaoran

机器画家 发表于 2023-3-5 15:52
借楼请教一个问题，我有一个泵里面用的弹簧，需要工作2亿次，请问有什么计算公式吗？
手册上找到的都是大 ...

无限寿命是1千万次。。但是这个工程经验值。。而弹簧默认就是几亿次，2亿4亿是实验，不是你的泵这样，而且弹簧可以看是特例。
疲劳的计算真实精度很差，影响的因素非常多（载荷，表面，尺寸，温度，应力模式，可靠性），所以没必要纠结这个，当然，你也可以用GOODMAN或者GERBER去校核2e8次的寿命，这个一个综合的平衡。你要理解和解释清楚即可。。

其实你用常规的就行，不用特别纠结2e8，除非你专门做弹簧的。有人问你能解释就行（估计你是解释不清楚），另外，弹簧是受剪切，剪切的强度和弯曲磨损也有差别的（就是上面说的应力模式的影响）。。
" B& c8 ]7 U7 f- S& q1 ?3 O
" h/ d5 O2 A- ^/ w" q; U3 q
  S6 y, K1 ]+ g

liuxiaoran

水水5 发表于 2023-3-5 19:11
常见材料的拉力应变曲线，我们都有，而且屈服强度很容易得到数据比较稳定。
, e" b: e7 r$ W4 Z, N0 @, c但是疲劳曲线即破坏次数与加载 ...

1，疲劳确实非常的复杂和不准确。其实我个人是反疲劳的，这个话很容易被误会。
2，屈服的五分之一和十分之一，我不清楚 你的行业和具体案例，但是对于大部分情况下，这个太保守了。。事实是大部分工程中，最多的是弯曲模式的疲劳，其对称疲劳大约50%极限强度，有时候甚至不比屈服低甚至比屈服高。例如最典型的304钢，最最常用的那种，屈服在200-240，真实的标准测量疲劳有250这个数量级。
: t. F8 d4 E6 I( H% T3 E