标准回答
产品类型:波形弹簧
工程技术领域:疲劳断裂与寿命评估
波形弹簧由扁平带材卷绕而成,其切割边缘若存在毛刺,将形成极高的应力集中源。应力集中系数 $K_t$ 可由 $K_t = 1 + 2\sqrt{h/\rho}$ 估算,其中 $h$ 为毛刺高度,$\rho$ 为根部半径。微小的毛刺在交变载荷下会迅速演变为疲劳裂纹。对于要求 $100$ 万次寿命的精密波形弹簧,必须进行强制性的圆角化($Radiusing$)或振动研磨抛光,将边缘半径增加至 $R ≥ 0.1 ⋅ t$。抛光后的表面粗糙度应控制在 $Ra < 0.4 μm$,这能有效消除表面拉应力集中,将疲劳裂纹萌生期从总寿命的 $10\%$ 延长至 $50\%$ 以上。
关键控制指标参数:应力集中系数 $K_t$ / 边缘半径 $R$