彈簧是機(jī)械產(chǎn)品中的重要基礎(chǔ)件之一。它的種類很多,按形狀劃分有:螺旋彈簧、板(片)簧、碟形彈簧、環(huán)形彈簧、平面(截錐)蝸卷彈簧等;按承載特點(diǎn)劃分有:壓力彈簧、拉伸彈簧、扭轉(zhuǎn)彈簧等。
彈簧承受的應(yīng)力主要有:彎曲應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力、拉壓應(yīng)力和復(fù)合應(yīng)力等。
彈簧的故障模式主要有:斷裂、變形、松馳、磨損。其中Z主析是斷裂和變形(松馳)。
1. 脆性斷裂:彈簧斷裂中絕大部屬于脆性斷裂。只有當(dāng)工作溫度較高時,才有可能出現(xiàn)塑性斷裂。在工程上把疲勞斷裂、應(yīng)力腐蝕斷裂及氫脆斷裂等稱為脆性斷裂
2. 疲勞斷裂:彈簧在循環(huán)載荷作用下的斷裂。
3. 應(yīng)力腐蝕斷裂:在拉應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下引起彈簧斷裂現(xiàn)象。
4. 腐蝕疲勞斷裂:彈簧在循環(huán)載荷和腐蝕介質(zhì)共同作用下發(fā)生的斷裂。
5. 氫脆、鎘脆、黑脆:由于彈簧材料中有雜質(zhì)含量過高引起的脆斷。
6. 磨損:磨損分為:磨料、疲勞和腐蝕磨損斷裂。
7、芯軸太小或彈簧橫放使用,彈簧與芯軸磨損而斷裂;
8、當(dāng)芯軸太小/裝配面不平/兩端定位面平行度不良時,均會造成彈簧被壓縮扭曲,局部產(chǎn)生高壓力而斷裂
9、芯軸太短且端部未倒角,會導(dǎo)致彈簧與芯軸摩擦磨損而斷裂;
10、彈簧圈與圈之間夾雜異物使用,使實際有效圈數(shù)減少,從而產(chǎn)生高應(yīng)力使其斷裂;
11、彈簧串聯(lián)使用使其彎曲,并超過芯軸或沉頭孔長度,或者因為彈簧本身的微小差異而導(dǎo)致荷重較弱者承受較大壓縮量而斷裂;
12、超過最大壓縮量使用進(jìn)而產(chǎn)生高效應(yīng)力使彈簧斷裂;
13、彈簧材質(zhì)不均勻,或雜質(zhì)含量超標(biāo)導(dǎo)致應(yīng)力集中斷裂;
14、彈簧過燒、銹蝕、硬度過高、過度延壓都會降低其抗拉壓強(qiáng)度而產(chǎn)生斷裂