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彈簧的常用材料及應考慮的事項

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1.彈簧常用材料
彈簧鋼的的主要性能要求是高強度和高屈服極限和疲勞極限，所以彈簧鋼材用較高的含碳量。但是碳素鋼的淬透性較差，所以在對于截面較大的彈簧必須使用合金鋼。合金彈簧鋼中的主要合金元素是硅和錳，可以增強鋼的淬透性和屈強比。
彈簧材料使用廣者是彈簧鋼(SUP)。碳素鋼用于直徑較小的彈簧，工藝多為冷拔成型，如：65#，75#，85#。直徑稍大，需用熱成型工藝生產(chǎn)的彈簧多采用60Si2Mn，如汽車板簧，鐵路車輛的緩沖簧。對于高應力的重要彈簧可采用50CrV，常用于轎車板簧，發(fā)動機氣彈簧等。其他彈簧鋼材料還有：65Mn，50CrMn，30W4Cr2V等。
碳鋼及合金鋼：制造彈簧時，常加矽、錳、鉻、釩及鉬等金屬元素于鋼中，以增加彈簧之彈性及疲勞限度，且使其耐沖擊。
大型彈簧多用熱作加工，即彈簧材料高溫軋成棒，再高溫加工成形后，淬火于780—850度左右之油或水中，再施以400—500度的溫度回火。
小型彈簧，先經(jīng)退火，再用冷作加工，捲成后再經(jīng)硬化回火，如鋼絲、琴鋼絲或鋼帶。
琴鋼絲是屬高炭鋼材(0.65—0.95%)制造，雜質(zhì)少，直徑常小于1/4時經(jīng)過軔化處理后在常溫抽成線，其機械性質(zhì)佳，抗拉強度及軔性大，為優(yōu)良的螺旋彈簧材料。
不銹鋼絲用于易受腐蝕處，承受高溫可用高速鋼及不銹鋼。
油回火線含碳量0.6—0.7%應含錳，0.6—1.0%常用于螺圈彈簧，板彈簧常用0.9—1.0%之普通鋼，其較者則使用鉻釩鋼及矽錳鋼。
2.其它應考慮的事項
彈簧指數(shù)：彈簧指數(shù)減小會導致局部應力過大。另外，彈簧指數(shù)較大或較小時，加工性也成問題。因此，熱軋成型時，彈簧指數(shù)可在4—15的范圍內(nèi)選擇。冷軋成形時，彈簧指數(shù)可在4—22的范圍內(nèi)選擇。
縱橫比：為了確保有效圈數(shù)，壓縮彈簧的縱橫比(自由高度與螺旋平均直徑之比)可設定為0.8以上，另外，在考慮到端部磨平圈的情況下，一般可在0.8—4范圍內(nèi)選擇。
有效圈數(shù)：如果有效圈數(shù)為3以下，彈簧特性則會變得不穩(wěn)定，因此應將彈簧指數(shù)設定為3以上。
節(jié)距：節(jié)距超過0.5D時，由于螺旋直徑通常會隨著繞曲量(負載)的增加而發(fā)生變化，需要對利用基本公式求出的繞曲量與扭轉(zhuǎn)應力進行修正，因此應將節(jié)距設定為0.5D以下。(圖/文http://www.jshht.com/)

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