彈簧材料的選擇,應根據彈簧承受載荷的性質、應力狀態、應力大小、工作溫度、環境介質、使用壽命、對導電導磁的要求、工藝性能、材料來源和價格等因素確定。
在確定材料截麵形狀和尺寸時,應當優先選用國家標準和部頒標準所規定的係列(liè)尺(chǐ)寸,盡量避免選用非標準係列規格的材料。
中(zhōng)、小型彈簧,特別是螺旋拉伸彈簧,應當優先用經過強化處理的鋼絲,鉛浴等溫冷拔鋼絲(sī)和油淬(cuì)火回火鋼(gāng)絲,具有較高的強度和良(liáng)好表麵質量,疲勞性能高於普通淬火回火鋼絲,加工(gōng)簡(jiǎn)單,工藝性好,質量(liàng)穩定。
碳(tàn)素彈簧(huáng)鋼絲和琴鋼絲冷拔後產生(shēng)較大的剩餘應力,加工彈簧後,存在(zài)較大(dà)的剩餘應力,回火後尺寸變(biàn)化較大,難以控製尺寸精度。油淬火回(huí)火鋼絲是在鋼絲是在鋼絲拉拔到規定尺寸後進行調製強化處(chù)理,基本上沒有剩餘應力存在,成型彈簧後經低溫回火,尺寸變化很小,耐熱穩定性好於冷拔強(qiáng)化鋼絲。
大中型彈簧,對於載荷精度和應力較高的應選用冷拔材或冷拔後磨光鋼材(cái)。對於載荷精度和(hé)應力較低的彈簧,可選用熱軋鋼材。
鋼板彈簧一般選用55Si2Mn、60Si2MnA、55SiMnVB、55SiMnMoV、60CrMn、60CrMnB等牌號(hào)的扁鋼。
螺旋彈簧的材料截麵,應優先選用圓形截麵。正方形和(hé)矩形截麵材料,承受能力較強,抗衝擊(jī)性能好,又可使彈簧小型化,但材料來源少。且價格較高,除特殊需要外,一般盡量不選用這種材料。近年來,研製用圓鋼絲軋扁代替梯形(xíng)鋼(gāng)絲(sī),取得了很好的效果。
在高溫下工作的(de)彈簧材料(liào),要(yào)求強度有較好的熱穩(wěn)定性、抗(kàng)鬆弛(chí)或蠕變能力、抗氧化能力、耐(nài)一定介質腐蝕能力。
彈簧的工作溫度升高,彈簧材料的彈(dàn)性模量下降,導致剛度下降,承載能力變小。因此,在高(gāo)溫下工作的彈簧(huáng)必須了解彈性模量的變化率(值),計算彈簧承載能力下降對使用性能(néng)的影響。按照GB1239規定,普通螺旋(xuán)彈簧工作溫度超過60℃時,應對切變模量進行修正(zhèng),其(qí)公式為:Gt=KtG 式中G——常溫下的彈性(xìng)模量;Gt——工作(zuò)溫度t下的切變模量;Kt——溫度(dù)修(xiū)正係數(shù)按表2—98選取。
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