钢板弹簧

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汽车钢板弹簧断裂分析

钢板弹簧是载重车和大客车悬架弹簧,钢板弹簧在汽车行驶时受交变应力作用。弹簧材料为60CrMnA,经850~870℃加热淬火,440~460℃回火,喷水冷却,表面喷丸处理,悬架钢板弹簧设计,成品在台架试验时未达技术指标而发生断裂。

钢板弹簧断口宏观形貌有疲劳贝纹线,疲劳源处有台阶条纹,说明裂源处有应力集中。

通过扫描电镜观察到断口上有多处疲劳源,这些疲劳源均起源于喷丸造成的弹坑底部。

金相检验显微组织为回火托氏体,表面有脱碳。

引起弹簧断裂的原因为喷丸工艺控制不当,宁夏钢板弹簧,表面弹坑过大和过深,以及弹簧表面有脱碳现象,造成疲劳极限下降。




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目前汽车上使用的汽车板簧常见的有以下几种:

1) 普通多片钢板弹簧;

2) 少片变截面钢板弹簧;

3) 两级变刚度复式钢板弹簧;

4) 渐变刚度钢板弹簧

钢板弹簧是汽车悬架中应用最广泛的一种弹性元件,它是由若干片等宽但不等长(厚度可以相等,也可以不相等)的合金弹簧组合而成的一根近似等强度的弹性梁。





汽车板簧疲劳强度的一些知识

在机械设备中,汽车钢板弹簧,组成机械的零件在工作时所产生的应力大致有两种:静应力与变应力。

受静应力的零件或材料的破坏是塑性变形或脆性断裂,因此他们的强度是以材料的弹性极限或屈服强度和迁都极限来衡量的。而受变应力的零件或材料的破坏则是疲劳断裂,因此他们的强度是以疲劳强度来衡量的。

疲劳强度低于弹性极限或屈服强度等静应力强度。

变应力的类型:稳定性循环变应力,不稳定循环变应力,随机变应力。

影响疲劳强度的因素:屈服强度、表面状态、尺寸效应、屯冶金缺陷、腐蚀介质、温度

影响弹簧疲劳试验的因素:内部因素,如化学成分、金相机构等;

外部因素,如表面状态、形状尺寸、温度和周围介质。




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