РАСЧЕТ НА СОПРОТИВЛЕНИЕ УСТАЛОСТИ
Пружины, работающие длительно при переменных нагрузках (например, клапанные и др.), необходимо рассчитывать на сопротивление усталости.
На рис. 10 показана диаграмма предельных напряжений для пружин, построенная в координатах тшах
где
Витые пружины крайне редко работают одновременно на растяжение и сжатие, т. е. симметричный цикл нагружения (предел выносливости
не характерен для пружин. Пульсирующее нагружение, характеризуемое пределом выносливости
также встречается редко в динамически нагруженных пружинах. Большинство пружин работает в условиях асимметричного нагружения при
Запас прочности таких пружин находят из соотношения
где
- коэффициент, учитывающий влияние масштабного эффекта;
Значения
даны в табл. 1. Обычно принимают
При определении запаса прочности значение эффективного коэффициента концентрации напряжений
Концентрацию напряжений учитывают при расчете напряжений (коэффициент
в формулах (31)). Для пружнн с диаметром проволоки
мм принимают
Для большинства пружинных сталей
Рис. 10. Диаграмма предельных напряжений для пружин
Для клапанных пружин рекомендуется также проверять запас прочности по переменным напряжениям:
Должно быть
Для повышения сопротивления усталости (на 20—50%) пружины упрочняют дробеструйной обработкой, создающей в поверхностных слоях витков снижающие остаточные напряжения. Для обработки пружин используют шарики диаметром
мм. Более эффективной оказывается обработка пружин шариками малых диаметров при высокой скорости полета.