孔乙己和機械設計4：一個彈簧的疲勞斷裂校核

liuxiaoran

2 q6 _9 O0 Q1 X% O+ s; s/ U
2 c% G+ h) r, s: f0 Z% Y- F
. I% k# w( E6 r* N7 A6 K# z0 `某大牌車的發動機的某核心零部件除了問題，發現里面的彈簧發了了疲勞斷裂，傳統的汽車發動機江河日下，北美快沒人了，居然沒人會校核，或者沒想過重新根據工況不疲勞校核，中國也沒人校核。孔乙己是擅長這種苦力的，其實這東西不難，不過就是抄書，甚至網上就有類似的校核，因為這個彈簧并不麻煩，他就是一個標準件，不是什么麻煩事。



6 r6 k$ C) u( w" e& X
3 N2 ~, C+ w& V3 `$ O9 A; e
: l$ B& o( a( Q3 ]6 t

想刪除，好像只能編輯，就改改留著。





$ s, F* W5 z8 ^0 M# q

pengzhiping

難得 值得學習

這些疲勞機械手冊有公式，可惜現在人都浮躁，拿來就用。

cc851

彈簧也是金屬，如果設計的時候不在規定的重量和拉申壓縮尺寸內的話，很快就壞的。我做的項目中，曾經就因為空間原因，導致拉簧容易損壞，后面重新優化拉簧尺寸，控制極限拉伸長度，制定保養周期定期更換后就沒有出現這種情況了。為此自己還設計了拉簧疲勞測試小設備，測試過程控制拉力和長度。后續非標定制的拉簧一律都上機器測試。

老虎學者

一張口就北美都沒人了，造謠都不用擺論據了。
8 I- m2 S' Y0 R% K' q! U這真是自由的時代，你不會以為疲勞校核就是幾個公式吧

譬如朝露

額剛把額的垃圾箱又翻了一便，發現很多計算工具軟件根本沒用過，因為壓根兒沒用武之地。大哥，你書讀的多，不如把這些計算編程軟件吧。你說一成熟的計算，干嘛讓幾億人花腦袋記啊？額又不是學數學的。人都說知識也是個迭代過程，人家學軟件的都幫你們迭代了，你居然老想著用人腦迭代。那種腦袋，額想應該是博士院士級的，肯定不是額們這種屌絲。農場主只負責投飼料，他們不關心火雞在干什么？所以不會關心他家的火雞會不會計算。他知道咋算就行了

liuxiaoran

老虎學者 發表于 2023-3-5 11:15
一張口就北美都沒人了，造謠都不用擺論據了。
" M; H: F. ]4 `, s6 E這真是自由的時代，你不會以為疲勞校核就是幾個公式吧

“傳統的汽車發動機江河日下，北美快沒人了，居然沒人會校核”，眼瞎瞎嗎？理解不了嗎？
我說北美沒人是我們公司北美沒人了。傳統汽油發動機在美國的研發10年前就開始快速衰減了，這領域最大的零部件公司裁員或者流失美國本土超過90%，不是90%，是百分之99%，已經關門了。
0 Y) h# D; S3 J' T
這么一個到處都可以抄的玩意美國人會干不了，當然你這是傻缺還真大概率干不了。。。你他媽弱智還是當我弱智。
' z5 K$ c6 ^, b: }, Z" e7 O( E
另外，要不是汽油傳統發動機江河日下，屌絲我也大概率不還來這里和你這種傻逼打成一片。

6 `" S- u1 g7 `# p9 a
7 |3 E1 ~3 K! G- M  J% r滾。不要和我說話。
3 U- h+ [/ O* `
2 f2 f4 K# d( z# V
' Z7 t' D7 E$ V( P; Q" ~

機器畫家

借樓請教一個問題，我有一個泵里面用的彈簧，需要工作2億次，請問有什么計算公式嗎？
手冊上找到的都是大于2千萬次的，不知道能不能大于2億次。

水水5

3 ]) ~. p7 S4 I8 q' m' h) e. |常見材料的拉力應變曲線，我們都有，而且屈服強度很容易得到數據比較穩定。
但是疲勞曲線即破壞次數與加載應力的關系，卻只能實驗得到，而且不只和材料有關系，還和表面處理熱處理內部晶粒等等都有關系，這就涉及到制造工藝了。所以，即使你計算出來了。大概率也需要實驗驗證。反過來說，沒有疲勞曲線，計算又有什么依據呢？
6 Q- O8 T+ F9 Y$ m6 J8 v我一般都是往大了放，使勁往大了放。比如應力是屈服強度的五分之一甚至十分之一。因為大部分鋼材有無限疲勞壽命。
6 k; Z1 j( G1 i. V5 x. _* j$ R

liuxiaoran

機器畫家 發表于 2023-3-5 15:52
借樓請教一個問題，我有一個泵里面用的彈簧，需要工作2億次，請問有什么計算公式嗎？
手冊上找到的都是大 ...

無限壽命是1千萬次。。但是這個工程經驗值。。而彈簧默認就是幾億次，2億4億是實驗，不是你的泵這樣，而且彈簧可以看是特例。
疲勞的計算真實精度很差，影響的因素非常多（載荷，表面，尺寸，溫度，應力模式，可靠性），所以沒必要糾結這個，當然，你也可以用GOODMAN或者GERBER去校核2e8次的壽命，這個一個綜合的平衡。你要理解和解釋清楚即可。。

/ n* o& Z/ l, m9 H. f( t其實你用常規的就行，不用特別糾結2e8，除非你專門做彈簧的。有人問你能解釋就行（估計你是解釋不清楚），另外，彈簧是受剪切，剪切的強度和彎曲磨損也有差別的（就是上面說的應力模式的影響）。。

$ u1 E) s6 W5 t4 T+ ?
! k, }- C3 D# Z. q% |  J! W3 {- f" z. t

liuxiaoran

水水5 發表于 2023-3-5 19:11
# @1 z3 _& i* k常見材料的拉力應變曲線，我們都有，而且屈服強度很容易得到數據比較穩定。
& Z. }7 l( E4 F- a但是疲勞曲線即破壞次數與加載 ...

1，疲勞確實非常的復雜和不準確。其實我個人是反疲勞的，這個話很容易被誤會。
) ^$ d* I, I3 j9 }2，屈服的五分之一和十分之一，我不清楚 你的行業和具體案例，但是對于大部分情況下，這個太保守了。。事實是大部分工程中，最多的是彎曲模式的疲勞，其對稱疲勞大約50%極限強度，有時候甚至不比屈服低甚至比屈服高。例如最典型的304鋼，最最常用的那種，屈服在200-240，真實的標準測量疲勞有250這個數量級。