孔乙己和机械设计4：一个弹簧的疲劳断裂校核

liuxiaoran

" R3 K3 I' N! d% L6 `& P9 q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。
4 C6 t A1 { K
- H1 o/ ]: H* ~
% e. Y7 P# {5 `' U0 }
5 R$ s% I9 b5 k L8 w5 J& p1 L+ g


* t2 x, Y; \" t- M& a5 D
想删除，好像只能编辑，就改改留着。
6 S! J7 ~) }* H# G1 m
2 L' i2 z, ^: R3 ~
7 Z( d2 u# }" Q) E

pengzhiping

难得 值得学习

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。
9 g1 r8 H( a1 z- u8 Z) I6 D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

+ A5 L5 \( P8 N) i

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。
$ d) P, R& [1 U4 K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？
! b% v8 k3 X: a9 J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。

& `$ a4 |6 t6 [8 F$ {% v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。

( U+ s3 G9 u$ k! |3 M% J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。
2 e% P; s1 l5 [2 n V" T

5 M- }6 C) O6 S滚。不要和我说话。

" p+ D4 _) i6 {$ ^4 E# _
w( ^8 u# O* t+ {
% ~, T+ m1 t" L/ x

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？
3 n* \7 r+ x' Y+ s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

0 \; B4 y$ F h- M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。
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？
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。

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。。
$ O# z3 f; I% i0 a0 f
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）。。
$ f# b; z; V/ p) k# \
, d0 [8 [# i! `/ A3 T" U. i

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。
* q! f8 e9 S( r0 W" y但是疲劳曲线即破坏次数与加载 ...

. {, ^& d2 T7 }. L! l5 c& Q1，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。
& v( v& {7 Y l: N0 C: j& P