Knowledge Answer

波形弹簧在高速交变载荷下的疲劳极限如何通过古德曼图(Goodman Diagram)进行验证?

2026-06-16 常见问题
返回问答列表
官方回答

标准回答

产品类型:波形弹簧

工程技术领域:疲劳与寿命计算

波形弹簧在工作行程中的工作状态在“预紧压($h_1$)”与“极限压($h_2$)”之间高频循环。根据 Goodman 图,其抗疲劳能力由工作时的交变剪切应力 $\tau_a$ 和平均剪切应力 $\tau_m$ 共同决定:
$$\tau_a = \frac{\sigma_{max} - \sigma_{min}}{2}, \quad \tau_m = \frac{\sigma_{max} + \sigma_{min}}{2}$$
如果绘制在 Goodman 图中,由 $(\tau_m, \tau_a)$ 坐标确定的工作点必须严格位于许用疲劳极限曲线(根据材料如抗拉强度 $R_m$ 计算得到的分界线)的下方,且安全系数 $S_f = \frac{\tau_{limit}}{\tau_a} > 1.5$ 才能保证百万次级别的循环疲劳寿命。在动态汽车变速驱动器设计中,必须确保交变振幅足够小以降低 $\tau_a$。

关键控制指标参数:交变应力幅值 $\tau_a$ / 疲劳安全系数

TOP