如何预防波形弹簧疲劳

下面是波形弹簧负荷、应力计算公式，我们可以通过公式将波形弹簧应力设计在低应力状态下使用，波形弹簧疲劳失效就不明显了。

(1) 单层波形弹簧计算公式：f=PKDm/Ebt3N4*ID/OD

S=3IIPDm/4bt2N2 ;

(2)多层串联式或称峰对峰式波形弹簧计算公式;

f=PKDm3Z/Ebt3N4*ID/OD ; S=3IIPDm/4bt2N2 ;

(3)多层叠峰式也称嵌套式或称并联式波形弹簧计算公式;

F=PKDm3/Ebt3N4Z*IDOD ; S=3IIPDm/4bt2N2Z ;

式中： f=位移; P=负荷; K=多圈系数; Dm=平均直径;

Z=圈数; E=弹性模量; b=材料宽度; t=材料厚度;

N=波数; ID=内圆直径;OD=外圆直径; S=弯曲应力;

我们通过对波形弹簧进行疲劳试验得出波形弹簧的疲劳寿命远大于五十万次，正常在100万次以上。我公司生产的外径D=137mm、内径d=125mm、厚度t=0.8mm、波峰高度H=6mm、当工作位移3.5mm时、工作力值F=1225N该规格波形弹簧经过某石化企业三年多的使用，该弹簧寿命达了180万次，有的寿命甚至更高。

故弹簧厂家在设计波形弹簧时应根据负荷、位移选择合理的波峰高度和材料厚度，有效控制波形弹簧的应力，利用可调整的波数更加有效控制波形弹簧疲劳失效。

    波形弹簧疲劳就是因为金属一经变形就会产生裂纹,当然很小很小,甚至有时可以忽略不计但是经常变形,裂纹就会增多,裂纹间隙就会增大,最终导致疲劳. 例如：将一将根铁丝两边弯,后来铁丝就断了.

一、波形弹簧疲劳性能检测要求 

凡承受变载荷的弹簧在企业内部质量控制、用户交验、新产品定型鉴定、认证、行业抽检和工艺调整环节中，必须进行疲劳性能检测。检测方式可采用疲劳寿命验证试验或可靠性评定试验两种，但对于产品的等级划分与认证，必须采用可靠性评定试验．考核其可靠度指标。 

经规定循环次数的疲劳试验后，弹簧的松弛率公差按相应标准规定。当标准未做规定时，强制性检测由检测单位确定，非强制性检测按用户或受检单位要求执行。 

对于可靠性评定试验，弹簧在规定的试验条件和循环次数后，其合格晶、一等品和优等品应达到表3所规定的可靠度水平。对于认证产品其疲劳寿命的可靠度必须达到优等品的可靠度指标。 

二、弹簧疲劳试验试样 

1)试样应按规定程序批准的技术文件制造，并检验合格。 

2)试样应从同一批产品中随机、独立抽取，检查批的划分按JB／T58700执行。 

3)试样数量： 

对于波形弹簧疲劳寿命验证试验，4缸以下发动机，试样数量不少于5台套；4缸或4缸以上发动机，试样量不少于3台套； 

对于可靠性评定试验，试样的数量按表6—6确定。