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产品类型：螺旋挡圈
工程技术领域：交变振动与动态冲击
在高速应用中，螺旋挡圈不仅承受轴向冲击，还因离心力产生径向扩张趋势。当轴向振动频率接近挡圈的一阶弯曲固有频率 $f_{n}$ 时，会发生共振导致弯曲断裂。弯曲应力 $\sigma_{b}$ 计算公式为 $\sigma_{b} = \frac{6 M}{b t^{2}}$，其中 $M$ 为等效弯矩。当系统存在由于不平衡量引起的动态冲击时，总应力状态遵循 $\sigma_{total} = \sigma_{c} + \phi_{d} \sigma_{b}$（$\sigma_{c}$ 为离心应力）。依据线性弹性断裂力学（LEFM），断裂发生的判据为应力强度因子 $K_{I} = Y \sigma_{total} \sqrt{\pi a} \ge K_{IC}$。对于高强度碳钢（如 $SAE 1070-1090$），在受到动态冲击时，其断裂韧性 $K_{IC}$ 会显著下降。设计中必须采用多层无缺口结构，利用层间摩擦消耗能量以增加阻尼，从而抑制振幅。同时，必须对挡圈内径边缘进行严格的倒圆处理，以降低应力集中系数 $K_{t}$，防止萌生弯曲裂纹。
关键控制指标参数：断裂韧性 $K_{IC}$ / 应力强度因子 $K_{I}$
