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碟形弹簧为何失效?深度解读σⅠ-σⅣ应力设计与控制标准

浏览数量: 68     作者: 本站编辑     发布时间: 2025-11-04      来源: 本站

碟簧应力分析指南:精准设计的关键所在

 

在碟形弹簧的设计与应用中,“应力”是衡量其性能与可靠性的核心物理量。简单来说,应力是物体为抵抗外力而在内部产生的力。对于碟簧,精准的应力计算与控制直接决定了产品的疲劳寿命和承载能力。江苏三众弹性依托深厚的碟簧技术积累,为您深度解析碟簧内部的应力分布及其设计要点。

一、认识碟簧的五大关键应力点

图片1 

碟形弹簧的应力分布极为复杂,国标及行业惯例通常用σⅠ、σⅡ、σⅢ、σⅣ、σOM这五个关键点的应力来表征其力学状态。理解这些应力点是进行科学碟簧设计的基础。

 

σOM:中心层核心应力

这是碟簧中心层中心点向上表面OM处的应力。它是碟簧设计与选型的核心控制指标之一。在静态或少量循环载荷下,其许用值通常设计在 1400 - 1600 MPa 之间。

 

σⅠ:内径上缘拉应力

这是碟簧内圆周上边缘的应力,主要表现为拉应力。在设计中,此值通常要求 ≤ 3000 MPa,是防止材料脆性断裂的关键控制点。

 

σⅡ 与 σⅢ:疲劳寿命的关键应力

对于承受动载荷(交变负荷)的碟簧,这两个应力点的控制至关重要,它们直接决定了碟簧的疲劳寿命。

σⅡ(内径下缘应力) 不宜大于 1300 MPa。

σⅢ(外径下缘应力) 不宜大于 1200 MPa。

严格控制这两点应力在许用范围内,是确保高疲劳寿命的前提。

 

σⅣ:外径上缘应力

此点应力通常数值较低,一般不会导致碟簧失效,在常规设计中不作为主要控制对象。

 

二、应力单位:MPa的含义

 

MPa是应力(压强)的常用单位,1 MPa = 1 N/mm²。这个单位直观地反映了单位面积上所承受的力的大小,是进行强度计算的基础。

 

三、三众弹性的实践:让应力计算服务于可靠设计

图片2 

在江苏三众弹性,我们的碟簧设计远不止于满足基本公式。我们通过先进的力学模型与丰富的实践经验,对每一片碟簧在不同工况下的应力分布进行精确模拟与优化。我们深知:

对于静态载荷,需重点控制σOM与σⅠ,确保其静强度安全。

对于动态疲劳载荷,则必须将σⅡ、σⅢ严格控制在许用标准之下,以大幅提升产品的使用寿命。

 

如果您对碟簧的应力分析、寿命预估或特定工况下的选型存在疑问,我们愿以专业的技术能力,为您的设备可靠性提供坚实保障。


SUNZO拥有自己的研发团队和测试中心,参与了碟形弹簧最新国家行业标准和国际ISO标准的制定。

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